W pracy przedstawiono przegląd literatury i wyniki badań własnych dotyczące mikrostruktury stopu aluminium 2024, składu chemicznego, morfologii wydzieleń faz umacniających otrzymywanych po obróbce cieplnej T6I6 oraz plastycznej HPT. Zaprezentowano wyniki badań potwierdzające możliwość otrzymania wśród innych faz umacniających także wydzieleń o budowie rdzeniowej. Zastosowanie obróbki T6I6 – zabiegu przerwania procesu wydzieleniowego w czasie pierwotnego starzenia przez schłodzenie do temperatury pokojowej oraz zoptymalizowanie parametrów wtórnego wysokotemperaturowego starzenia dało warunki do powstania wydzieleń rdzeniowych. Wydzielenia te wpływają na uzyskanie relatywnie wysokich własności wytrzymałościowych bez pogorszenia plastyczności materiału, co wpływa na zmniejszenie zagrożenia powstawania kruchych pęknięć podczas procesu produkcyjnego. Mikroanaliza chemiczna EDS wydzieleń rdzeniowych wykazała, że są to fazy o ściśle nieokreślonym składzie stechiometrycznym (powłoka i rdzeń) oraz znacząco różnym stężeniu atomów Cu, Mn i Fe, które można zapisać Alx(CuyFev) i Alx(CuzMnw) odpowiednio dla fazy zewnętrznej i rdzenia. Ponadto zaobserwowano znacząco różne stężenie atomów Cu, Mn i Fe odpowiednio w fazie zewnętrznej i w rdzeniu, natomiast stabilne stężenie atomów Si i Mg. Wyniki pozwalają domniemać, że fazy są pochodnymi związków typu Al6X lub Al4X. Przedstawiono także zależność zmian morfologii wydzieleń podczas obróbki plastycznej HPT dla stopu po obróbce T6I6. W procesie wielostopniowego starzenia otrzymano komercyjny stop aluminium (2024T6I6) umocniony dzięki wydzieleniom o budowie rdzeniowej, które są energetycznie stabilne i nie ulegają ścięciu podczas obróbki plastycznej. Stop ten może być stosowany do wykonywania detali w procesach technologicznych opartych na obróbce plastycznej na zimno.
EN
The overview of the literature and the results of own research on the microstructure of 2024 aluminium alloy, its chemical composition and the morphology of the precipitates of the strengthening phases received by T6I6 thermo treatment and HPT plastic treatment are presented in the paper. The results of the research that confirm the possibility of obtaining, among other strengthening phases, the ones precipitates of the core/shell structure are depicted as well. The giving of T6I6 treatment, the act of interrupting the precipitate process during the primary aging by cooling down until the room temperature and optimizing the factors of the secondary high-temperature aging created the conditions for the emergence of core/shell precipitates that affect the obtaining of relatively high strength features while maintaining plastic features, thus reducing the risk of formation of brittle cracks during the manufacturing process. Based on the results of chemical microanalysis EDS of the composition of precipitate, the fixed stoichiometric ratio of Mn:Cu:Fe atoms in outer phase and in the core is presented, which made it possible to establish that these phases are derivatives of Al6X or Al4X compounds. These can be written down as Alx(CuyFev) and Alx(CuzMnw) with significantly different concentration of Cu, Mn and Fe atoms and stable concentration of Si and Mg atoms, respectively in outer phase and in the core. The dependence of the changes of the morphology of precipitate during the HPT plastic treatment is presented. In the process of multi-stage aging the commercial aluminium alloy (2024T6I6) was received. It was strengthened by the core-shell precipitates which are energetically stable and are not chopped during the plastic treatment. This alloy may be used in production of elements in technological processes based on cool plastic treatment.
W artykule przedstawiono wyniki badań doboru parametrów dwuetapowego procesu obróbki cieplnej stopów aluminium, w szczególności podwyższenia odporności na pitting przez zastosowanie obróbki T6I6 i tworzenia się umacniających faz rdzeniowych (core-shell). Ponadto w celu wyeliminowania tworzenia się cienkiej warstwy Al2O3 charakteryzującej się relatywnie słabą adhezją do podłoża osadzono za pomocą reaktora RF PACVD wyposażonego w źródło rozpylania magnetronowego gradientową powłokę a-C:H/Ti. Zastosowanie takiej konfiguracji umożliwiło w temperaturze poniżej 200°C wytworzenie na podłożu aluminiowym cienkiej, dobrze przylegającej powłoki węglowej charakteryzującej się małym współczynnikiem tarcia (0,05). Wpływ parametrów osadzania zarówno na profil mikrotwardości, jak i adhezję oraz morfologię badano za pomocą nanoindentacji oraz mikroskopu sił atomowych.
EN
This paper describes two stages of optimization of the properties of 2024 (Al- CuMg) aluminium alloy, in particular their resistance to pitting by first T6I6 treatment in order to form a core-shell precipitates. And second, to eliminate forming of thin Al2O3 layer with relatively poor adhesion to the aluminium substrate, gradient a-C:H/Ti layers synthesis hybrid plasma chemical RF PACVD reactor equipped with pulsed magnetron sputtering system was used. Using such configuration enables forming a thick and highly adherent diamond-like carbon layer on aluminium surface with low coefficient of friction (0,05) at a substrate temperature below 200°C. Influence of deposition parameters on microhardness profile as well as adhesion and morphology were determined by nanotest and AFM, respectively.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.