Investigation of solidification process and microstructure examination of AlCu4Ni2Mg2 aluminium alloy

• Autorzy: Mrówka-Nowotnik G. , Wierzbińska M. , Sieniawski J. , Nowotnik A.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amst-2015-0023

Warianty tytułu

PL

Analiza procesu krystalizacji i kształtowania mikrostruktury stopu aluminium AlCu4Ni2Mg2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main objective of this work was to examine a solidification process of AlCu4Ni2Mg2 alloy and analyze morphology and composition of the complex microstructure of intermetallic phases in as-cast condition. To study the solidification process differential scanning calorimetry (DSC) was used. To identify intermetallics in AlCu4Ni2Mg2 alloy optical light microscopy (LM), X-ray diffraction (XRD), scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscope and were used. The results show that the as-cast microstructure of AlCu4Ni2Mg2 alloy after slow solidification at a cooling rate 5°/min, consisted: dendrites of α-Al and intermetallic phases Al₇Cu₄Ni, Al₆Fe, S-Al₂CuMg, and Al₃(CuFeNi)₂ and Al₂Cu.

PL

Prowadzono analizę procesu krystalizacji oraz składu chemicznego i morfologii składników fazowych mikrostruktury stopu AlCu4Ni2Mg2 w stanie lanym. W analizie procesu krystalizacji stopu stosowano metodę różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Identyfikację składników fazowych mikrostruktury stopu AlCu4Ni2Mg2 prowadzono metodami mikroskopii świetlnej (LM), elektronowej: skaningowej (SEM) i transmisyjnej (TEM) oraz dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Analiza uzyskanych wyników badań pozwoliła ustalić, że mikrostruktura stopu AlCu4Ni2Mg2, kształtowana w procesie krystalizacji z małą prędkością chłodzenia 5°C/min, składa się z dendrytów roztworu stałego α-Al oraz wydzieleń faz międzymetalicznych: Al₇Cu₄Ni, Al₆Fe, S-Al₂CuMg, Al₃(CuFeNi)₂ i Al₂Cu.

Słowa kluczowe

EN

aluminium alloys; solidification; microstructure; intermetallic phases

PL

stopy aluminium; krystalizacja; mikrostruktura; fazy międzymetaliczne

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 39, nr 4
• Strony: 61--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Mrówka-Nowotnik G.

• Rzeszow University of Technology, Department of Materials Science, 2 W. Pola St., 35-959 Rzeszów, Phone (+48, 0-17) 865 36 46, Fax (+48, 0-17) 854 48 32

autor

Wierzbińska M.

• Rzeszow University of Technology, Department of Materials Science, 2 W. Pola St., 35-959 Rzeszów, Phone (+48, 0-17) 865 36 46, Fax (+48, 0-17) 854 48 32

autor

Sieniawski J.

• Rzeszow University of Technology, Department of Materials Science, 2 W. Pola St., 35-959 Rzeszów, Phone (+48, 0-17) 865 36 46, Fax (+48, 0-17) 854 48 32

autor

Nowotnik A.

• Rzeszow University of Technology, Department of Materials Science, 2 W. Pola St., 35-959 Rzeszów, Phone (+48, 0-17) 865 36 46, Fax (+48, 0-17) 854 48 32

Bibliografia

• [1] S.D. MACKENZIE, G.E. TOTTEN: Analytical characterization of aluminium, steel, and superalloys. Taylor & Francis Group, Boca Raton 2006.
• [2] Aluminium Handbook. Vol.1 Fundamentals and materials. Aluminium-Verlag Marketing & Kommunikation GmbH, Düsseldorf 1999.
• [3] F. KING: Aluminium and its alloys. John Willey & Sons, New York-Chichester-Brisbane-Toronto 1987.
• [4] L.F. MONDOLFO: Aluminium Alloys: Structure and Properties. Butterworths, London-Boston 1976.
• [5] G. GUSTAFSSON, T. THORVALDSSON, G.L. DUNLOP: The influence of Fe and Cr on the microstructure of cast Al-Mg-Si alloys. Metallurgical and Materials Transactions, 17A(1986), 45-52.
• [6] G. MRÓWKA-NOWOTNIK, J. SIENIAWSKI: Intermetallic phase transformations during homogenisation of 6066 aluminium alloy. Solid State Phenomena, 186(2012), 319-322.
• [7] G. MRÓWKA-NOWOTNIK, J. SIENIAWSKI: Analysis of intermetallic phases in 2024 aluminium alloy. Solid State Phenomena, 197(2013), 238-243.
• [8] L. BÄCKERUD, G. CHAI: Solidification characteristics of aluminum alloys 3. American Foundry Society, Des Plaines, Illinois 1992.
• [9] N.A. BELOV, A.A. AKSENOV, D.G. ESKIN: Iron in aluminium alloys. Taylor & Francis Inc, New York 2002.
• [10] N.A. BELOV, D.G. ESKIN, N.N. AVXENTIEVA: Constituent phase diagrams of the Al–Cu–Fe–Mg–Ni–Si system and their application to the analysis of aluminium piston alloys. Acta Mater., 53(2005), 4709-4722.
• [11] K. SATO, I. IZUMI: Application of the technique for isolating and analysis intermetallic compounds to commercial aluminium alloys. Journal of Japan Institute of Light Metals, 35(1985), 647-649.
• [12] A.K. GUPTA, P.H. MAROIS, D.J. LLOYD: Review of the techniques for the extraction of second-phase particles from aluminium alloys. Materials Characterization, 37(1996), 66-80.