Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 10

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  Mg alloys
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The lightweight magnesium–aluminum alloys are extensively used in automotive and aerospace industries due to their high-specific strength and low alloying cost, Grain refining via alloying and hot deformation is known as a viable technique for the enhancement of mechanical properties of these alloys. Accordingly, in the present work, grain size refinement and improvement of tensile properties of Mg-10Al magnesium alloy ingot via strontium addition (up to 1 wt%) and hot working (extrusion process) were studied. It was revealed that the addition of Sr up to 0.05 wt% leads to grain refinement of Mg-Al-Sr alloys with the resulting best strength-ductility combination. The as-cast alloys were quite brittle with total elongations well below 5% and their ultimate tensile strength (UTS) values were below 200 MPa, which was attributed to the coarse as-cast structure with a high content of brittle intergranular β-Mg17Al12 phase. It was also found that the aspect ratio of the Al4Sr particles increases by increasing strontium content, which contributes to the deterioration of tensile properties at high strontium contents. Homogenization treatment at elevated temperatures led to the dissolution of the β phase, while the thermally stable Al4Sr particles remained undissolved. The extruded alloys showed remarkably higher strength and ductility compared to the as-cast ingots, which were related to the remarkable grain refinement induced by the recrystallization processes during the hot extrusion process, the disappearance of the deleterious network of the intergranular eutectic constituent, and providing high solute Al content. As a result, UTS of ~ 406 MPa and total elongation of ~ 24% were obtained for the extruded alloy with 0.05 wt% Sr.
PL
Artykuł dotyczy badań zrealizowanych na stopach AZ31 i AZ61. Materiały te zostały wytworzone w IMN OML Skawina w postaci wlewków o średnicach 102 mm. Następnie w procesie przeciwbieżnego wyciskania wytworzono z nich rury. Określono strukturę wyjściową i własności mechaniczne w podstawowych stanach obróbki cieplnej. Kolejnym etapem było poddanie wyrobów wyciskanych wyżarzaniu w temperaturach od 100 do 450°C, w celu określenia możliwości podniesienia plastyczności badanych stopów, aby umożliwić ich kształtowanie na zimno. W wyniku wyżarzania obniżono twardość stopów z ~60HB do ~40HB. Do końcowych badań wytypowano temperaturę wyżarzania 400°C, dla której przy nieznacznym spadku własności wytrzymałościowych, uzyskano dla badanych stopów wzrost wydłużenia A10 z ok. 10 do 20%. Pozwoliło to na kształtowanie rur ze stopów magnezu na zimno w procesie gięcia, uzyskując kąt gięcia powyżej 90°.
EN
The paper presents investigations conducted on AZ31 and AZ61 magnesium alloys. Material for test were casted Ø102 mm billets made IMN OML Skawina. From those billets tubes were extruded in indirect mode. After extrusion process both structural and mechanical tests have been done. Next step was heat treatment of extruded tubes in the range of 100–450°C to determine the possibility to improve their workability in cold bending process. As a result the hardness of the material decreased from ~60HB to ~40HB. For final tests annealing temperature has been set to 400°C what has resulted in significant increase of plastic elongation (from A10 = 10% to more than A10 = 20%) with inconsiderable decrease of mechanical properties. Consequently the possibility of tubes cold bending has been achieved with bending angle above 90°.
EN
This paper discusses the process of direct and indirect extrusion of rods, profiles, tubes, etc. for a series of MgAlZn magnesium alloys, which are suitable for heat treatment to obtain the highest strength. These products have been manufactured at the Institute of Non-Ferrous Metals, Light Metals Division (IMN OML) in the form of billets with a 100 mm diameter. The extrusion process was performed in the temperature range between 320°C and 430°C and at the ram speed of 0.5 to 5.0 mm/s. The impact of heat treatment on the mechanical properties of magnesium alloys was also the subject of this study. The tested magnesium alloys had higher mechanical properties for temper T5 than for temper T6. In conclusion, reference is made to the possibilities of practical application of the results obtained.
EN
The paper present the influence of modifying process on chemical composition, microstructure, and selected properties of Mg alloys. Two sand-casting creep-resistant alloys, Elektron 21 and WE43, were analyzed in various forms: without modifiers, with the amount of modifier suggested by the producer, and with this amount increased by 50% and 100%. The volume fraction of eutectic areas, tensile strength, and yield strength were measured and the fluidity and linear contraction were analyzed. The research shows that, in contrast to what is widely assumed to be a positive influence of rare-earth elements on Mg alloys properties, a large increase in the amount of modifiers does not always lead to an improvement in the alloy properties. However, the results are tentative because they may have been influenced by the melting technology used, which can be improved. Rare-earth elements tend to react with fluxes, which could lead to a decrease in mechanical properties and fluidity. More research is planned wherein the alloys are melted under a protective atmosphere.
PL
W artykule zaprezentowano wpływ modyfikacji odlewniczych stopów magnezu na skład chemiczny, mikrostrukturę i wybrane właściwości. Badano 2 stopy odlewane do form piaskowych, przeznaczone do pracy w podwyższonej temperaturze: Elektron 21 i WE43 w czterech wariantach: bez modyfikacji, z ilością modyfikatorów dodaną zgodnie z procedura zalecana przez producenta, powiększona o 50 i 100%. Wykonano ilościową analizę udziału objętościowego eutektyk, zmierzono wytrzymałość na rozciąganie, granice plastyczności, wykonano próbę lejności oraz skurczu liniowego. Wykazano, że mimo powszechnie uznanego za pozytywny wpływu metali ziem rzadkich na właściwosci stopów Mg dodawanie zwiększonych ilości modyfikatorów w stosunku do zaleceń producentów nie zawsze ma dobry wpływ na wyniki. Prawdopodobnie duży wpływ na wyniki badań miała technologia odlewania, wymagająca poprawy - zastosowane topniki mogą reagowac z pierwiastkami stopowymi i powodować obniżenie właściwości mechanicznych i lejności. W przyszłości planowane są podobne badania dla stopów topionych w atmosferze gazowej.
PL
W pracy zastosowano dwie technologie procesu utleniania anodowego dla stopu magnezu AZ61. Jedną z powłok otrzymano z roztworu zawierającego SiO32-/F- drugą zaś z roztworu KOH/F-. Badania powierzchni przeprowadzone metodą mikroskopową oraz rentgenowską ujawniły dwie różne struktury powłoki: o małej i dużej porowatości. Badania korozyjne przeprowadzono stosując metodę spektroskopii impedancyjnej w roztworze siarczanowym. Mimo, iż większą odpornością korozyjną odznaczała się powłoka otrzymana z roztworu zawierającego SiO32-/F-, to w początkowym etapie badań wyższą wartość impedancji zaobserwowano dla powłoki o większej porowatości (KOH/F-). Przeprowadzone badania wskazują, że drobne pory równomiernie rozłożone na powierzchni wpływają na lepszy efekt uszczelniania powłoki.
EN
Two kinds of DC anodising processes has been applied to AZ61 alloy. One of the coating is obtained from SiO32-/F- based solutions, another one from KOH/F- solution. Surface examination carried out using microscopic and X-ray methods revealed two different structures of the coatings: low and high porous respectively. Impedance measurements were carried out for AZ61 magnesium alloy after immersion in sodium sulphate. Although higher resistance against corrosion for samples anodized in Si-based solution was obtained, initial impedance for high porous layer (KOH/F-) was also noted. Sealing post-treatment was found as a mean for excellent properties of thin oxide film on AZ61 alloy.
6
Content available remote Actual examples and perspectivenes of corrosion protection of magnesium alloys
EN
A growing number of new and innovative applications of Mg alloys is observed recently due to unique weight-strength ratio. Unfortunately, magnesium has also a number of undesirable properties including poor corrosion resistance. Therefore a development of more durable protective systems is concerned as the challenge. The main problem results front the fact that mechanism of corrosion of Mg alloys varies with a kind of alloy, impurities from mechanical processing, environment and from potential applications. Frequently, corrosion process contains complex steps of phenomena that overlap each other (general, pitting, bimetallic, filiform types of corrosion). There are two main kinds of surface engineering techniques that modify surface properties: physical or chemical treatment. Based on the own results a review of selected technologies was made taking into consideration improvement of corrosion resistance as the priority. The example of the first group of methods, high-energy beam surface melting of magnesium alloys, produces surface layers with a fine microstructure of significantly reduced dimensions of intermetallic precipitates. A resistance to general corrosion was improved as a result of this surface treatment for AZ91, AZ31 tested alloys. The susceptibility to pitting corrosion in terms of Epit value was not improved. Indications to improve pitting resistance arę discussed. Better results in terms of resistance to local corrosion were obtained after chemical surface treatment based on phosplate/permanganate process. Taking into account conversion coatings as a sub-layer for an organic coating, some examples of the phosphating process in comparison willi sol-gel appUed coating arę shown. In both cases an optimization of technological parameters is required, however, even for the time being corrosion resistance obtained is satisfactory. Since Mg alloys arę considering as a material of increasing use in automotive industry, electroplating of zinc coatings is taken into account. The possibility of formation of uniform and relatively dense zinc coating was confirmed for AZ31 alloy, only. A consecutive process is elaborated by two-step electro deposition. The first from alkaline bath is followed by the second step in acidic chloride bath. A dense and compact complex layer is obtained. The durability evaluated by electrochemical methods increases about three limes in comparison with a single coat obtained from alkaline bath. Further increase of corrosion resistance by a chemical post-treatment is indicated. Despite the fact that in many examples mentioned above a significant corrosion protection of Mg substrate is achieved a serious corrosion problem starts for the case of mechanical defect exposing Mg substrate. Using polymeric coatings containing special substances as corrosion inhibitors selectively leached from the coating at defect to the substrate/electrolyte interface, as the futiire approach is discussed.
PL
W ostatnich latach rośnie liczba nowych lub innowacyjnych zastosowań dla stopów magnezu, głównie z powodu niezwykle korzystnej proporcji wytrzymałości do wagi tego materiału. Niestety, magnez ma szereg niepożądanych właściwości, w tym słabą odporność na korozję i z tego powodu opracowanie trwałych systemów ochronnych pozostaje dla technologów nadal wyzwaniem. Główny problem wynika z faktu, że mechanizm korozji stopów magnezu zmienia się w zależności od rodzaju stopu, zanieczyszczeń pochodzących z procesu wytwarzania, z mechanicznej obróbki, środowiska oraz z potencjalnych zastosowań. Często proces korozji zawiera kilka jej rodzajów, które nakładając się na siebie utrudniają ocenę przebiegu tego procesu (korozja ogólna, wżerowa, bimetaliczna, nitkowa). To z kolei powoduje, że pochopny wybór technologii powłok ochronnych może być i zdarza się, że jest błędny. Są dwie główne metody inżynierii powierzchni, które modyfikują jej właściwości: fizyczne lub chemiczne. Na podstawie wyników badań przeprowadzonych przez autorów niniejszego opracowania przedstawiono przegląd wybranych propozycji technologicznych, jako priorytet biorąc pod uwagę poprawę odporności stopów magnezu na korozję. Przykładem pierwszej grupy metod są techniki nadtopienia powierzchni stopów magnezu za pomocą wiązki promieniowania o wysokiej energii i następnie szybkiego jej zestalenia. Wytwarza się tak warstwy powierzchniowe o znacznie zmniejszonej wielkości ziaren oraz faz międzymetalicznych. Na podstawie badań powierzchni stopów serii AZ poddanych obróbce laserowej lub strumieniem elektronów stwierdzono znaczną poprawę odporności na korozję ogólną. Podatność na korozję lokalną, np. wżerową oceniana na podstawie wartości potencjału korozji wżerowej Epit jest niejednoznaczna. W skali makro nie zaobserwowano poprawy, przy czym podstawowym miejscem występowania wad powodujących znaczny wzrost gęstości prądu były obszary nakładania się ścieżek wiązki nadtapiającej powierzchnię. Lepsze wyniki w odniesieniu do odporności na korozję lokalną uzyskano po obróbce chemicznej powierzchni w roztworach zawierających fosforan/nadmanganian. Uzyskane powłoki konwersyjne porównano z warstwami wytworzonymi w procesie zol-żel z mieszaniny silanów i substancji dodatkowych. W tym przypadku wytworzona powłoka w większym stopniu ograniczyła powierzchnię aktywną stopu i powodowała zmniejszenie korozji ogólnej w porównaniu z typowymi powłokami konwersyjnymi. Biorąc pod uwagę, że zastosowanie powłok konwersyjnych jest często etapem przygotowania powierzchni pod powłoki organiczne, zbadano i potwierdzono przydatność warstw silanowych w tym zastosowaniu dla stopu AZ91. Jedną najpopularniejszych w ostatnich kilku latach metodą ochrony powierzchni stopów Mg jest wytwarzanie warstw tlenkowych za pomocą utleniania anodowego, popularnie zwanego anodowaniem. Dotyczy to materiałów do zastosowań w warunkach korozji atmosferycznej, jak również związanych z względnie nowym obszarem zastosowań jakim są resorbowalne bioimplanty. W niniejszym artykule przedstawiono przykład właściwości ochronnych warstwy tlenkowej formowanej na powierzchni stopu AZ31 w procesie tzw. anodowania plazmowego lub iskrowego wraz ze wskazaniem dalszego kierunku prac. Dużym obszarem zastosowań stopów Mg może być przemysł motoryzacyjny i z tego względu szereg aktualnych technologii obróbki powierzchniowej powinno być zmodyfikowanych dla nowego rodzaju podłoża. Biorąc pod uwagę popularność i znaczenie elektrolitycznych powłok cynkowych w przemyśle samochodowym opanowanie procesu cynkowania dla stopów Mg jest jednym z ważniejszych celów naszych prac badawczych. W ich wyniku potwierdzono możliwość tworzenia jednolitych i stosunkowo szczelnych elektrolitycznych powłok cynkowych, ale tylko dla stopu AZ31. Opracowano dwustopniowy proces, nie wliczając tu specjalnego przygotowania powierzchni. W pierwszym etapie osadzano powłokę z kąpieli alkalicznej, natomiast w drugim etapie warstwę nawierzchniową cynku, którą osadzano z kąpieli kwaśnej. Uzyskano trzykrotne przedłużenie trwałości powłok w porównaniu z powłoką osadzoną tylko w roztworze alkalicznym. Dalsze podwyższenie odporności na korozję można osiągnąć stosując płukanie pasywujące lub powłoki konwersyjne przeznaczone do powierzchni cynkowych. Powłoki cynkowe lub cynkowo-aluminiowe są nanoszone na powierzchnie metalowe również za pomocą natryskiwania cieplnego. W przeprowadzonych badaniach nad odpornością korozyjną powłok Zn i Zn15%Al zbadano wpływ końcowej obróbki cieplnej za pomocą promieniowania IR. W ten sposób uzyskano poprawę odporności korozyjnej powłoki Zn15%Al na powierzchni stopu AZ31, podczas gdy powłoka Zn nie wykazała istotnych zmian właściwości ochronnych pod wpływem wymienionej obróbki cieplnej. Pomimo tego, że w wielu pracach, których przykłady podano wyżej, uzyskano znaczącą ochronę stopów Mg przed korozją, poważne problemy korozyjne nadal występują w przypadku mechanicznego uszkodzenia powłoki i odsłonięcia podłoża. Zatem dopiero opracowanie substancji wykazującej efekt samozaleczania powłok umożliwi szersze niż dotychczas zastosowanie stopów Mg.
EN
The test stands already put in operation and still under development, installed in the Light Metals Division Skawina of the Institute of Non-Ferrous Metals in Gliwice are described. The presentation includes 5MN horizontal direct-indirect extrusion press, 2,5MN vertical forging press, "MeltechConfex MC-260" device for continuous rotary extrusion process, "Melt-Spinning" plant for casting of thin strips, melting-casting plant for Mg alloy billets, heat treatment line, and new testing equipment, including Instron 5582 100 kN and Instron 600DX 600 kN testing machines with attachments for tests carried out at low and high temperatures, automatic hardness tester for HB, HV and HRC hardness measurements, portable X-ray diffractometer for measurement of internal stresses, optical emission spectrometer with channels for the analysis of aluminium and magnesium alloys, STEM 200kV transmission electron microscope, and apparatus for hydrogen content measurement in the solid state. Based on the experimental potential and apparatus available, present research opportunities were discussed and modern trends in the advanced technology of Al and Mg alloys fabrication were outlined.
PL
Przedstawiono zainstalowane w Oddziale Metali Lekkich w Skawinie, Instytutu Metali Nieżelaznych w Gliwicach i będące w trakcie realizacji stanowiska doświadczalne (prasę poziomą współbieżno-przeciwbieżną o nacisku 5MN do wyciskania, prasę pionową kuzienną 2,5MN, urządzenie do ciągłego wyciskania na kole "MeltechConfex MC-260", instalację do odlewania cienkich taśm "Melt-Spinnig", stanowisko topielno-odlewnicze wlewków ze stopów Mg, linię obróbki cieplnej) oraz nową aparaturę badawczą (maszyny wytrzymałościowe Instron 5582 100 kN oraz Instron 600DX 600 kN wraz z wyposażeniem do badań w obniżonych i podwyższonych temperaturach, automatyczny twardościomierz do pomiaru twardości metodą HB, HV, HRC, przenośny dyfraktometr rentgenowski do pomiaru naprężeń własnych, emisyjny spektrometr optyczny z kanałami do analizy stopów aluminium i stopów magnezu, transmisyjny mikroskop elektronowy STEM 200 kV, aparat do pomiaru zawartości wodoru w stanie stałym). W oparciu o potencjał doświadczalny i aparaturowy przedstawiono zarówno możliwości badawcze oraz nakreślono nowoczesne kierunki badań w obszarze zaawansowanych technologii stopów Al i Mg.
EN
In this work, nanostructured composite LaNi5/Mg2Ni and ZrV2/Mg2Ni materials have been synthesized using the mechanical alloying process. The composites have been investigated by XRD for their phase compositions, crystal structure, grain size and particle morphology. Hydrogen storage capacities of the new materials have been measured using a Sieverts apparatus. The results show, for example, that nanostructured composite 50% La(Ni, Mn, Al, Co)5/50% (Mg, Mn)2Ni and 25% (Zr, Ti)(V, Cr, Ni)2.4/ 75% (Mg, Mn)2Ni material releases 1.65 and 1.38 wt. % hydrogen at room temperature, respectively. This is higher than in the microcrystalline LaNi5 (1.49 wt. %) or ZrV2 (0 wt. %) alloys. Their excellent properties are a result of the combined engineering of many factors: alloy composition, surface properties, microstructure and grain size.
PL
W pracy wytworzono nanokompozyty LaNi5/Mg2Ni i ZrV2/Mg2Ni za pomocą procesu mechanicznej syntezy. Przeprowadzono badania XRD w celu określenia składu fazowego, struktury krystalicznej i wielkości ziarna. Wyznaczono pojemności wodoru metodą Sieverta. Przeprowadzone badania wykazały, że nanokrystaliczne kompozyty 50% La(Ni, Mn, Al, Co)5/ 50% (Mg, Mn)2Ni i 25% (Zr, Ti)(V, Cr, Ni)2,4/75% (Mg, Mn)2Ni desorbują w temperaturze pokojowej odpowiednio 1,65 and 1,38% masowych wodoru. Są to wartości wyższe w porównaniu ze stopami mikrokrystalicznymi, które wynoszą odpowiednio 1,49% masowych w przypadku stopu LaNi5 i 0% w przypadku stopu ZrV2. Właściwości otrzymanych nanokompozytów są efektem wpływu wielu czynników: składu, struktury, wielkości ziarna i właściwości powierzchni.
EN
There have been presented the results of investigations concerning solidification of MgAl3Zn alloy without inoculation treatment and after inoculating it with carbon compounds. The influence of inoculants on the initial solidifying temperature, supercooling, and structural changes in the alloy has been estimated. It has been found that the most significant changes in the solidification kinetics are caused by graphite modifier. The inoculation causes a change in morphology and size of the primary á-phase crystals. The nonmodified alloy exhibits grain structure, while the cellular-dendritic structure is obtained after the inoculation treatment.
PL
Przedstawiono wyniki badań krzepnięcia stopu MgAl3Zn w stanie niemodyfikowanym i po zabiegach modyfikacji grafitem oraz związkami węgla. Oceniono wpływ substancji modyfikujących na początkową temperaturę krzepnięcia, przechłodzenie oraz zmiany strukturalne stopu. Stwierdzono, że największe zmiany w kinetyce krzepnięcia badanego stopu wywołuje modyfikator grafitowy. Następstwem modyfikacji jest zmiana morfologii i rozdrobnienie pierwotnych kryształów fazy .Stop niemodyfikowany posiada strukturę ziarnową natomiast po zabiegach modyfikacji uzyskuje się strukturę komórkowo-dendrytyczną.
PL
Opracowano zagadnienie wydzielania nieciągłego z przesyconego roztworu stałego magnezu z dodatkiem 8 i 10% cięż. Al o dużym rozmiarze ziarna (do 1100 i do 350 mikrometrów) oraz rozpuszczania nieciągłego dwufazowej komórkowej struktury. Ustalono, że większy rozmiar ziarna obniża ilość zarodków przemiany nieciągłej, natomiast zwiększa szybkość zarodkowania w trakcie wydzielania w 225 i 280 stopniach Celsjusza. Liniowa szybkość wydzielania nieciągłego wyznaczona ze zmian udziału objętościowego wydzieleń rośnie ze wzrostem wielkości ziarna. Analizę kinetyki tej przemiany przeprowadzono za pomocą równania Johnsona-Mehla na podstawie objętościowych zmian ilości wydzieleń w czasie starzenia. W procesie wydzielania w 225 i 280 stopniach Celsjusza i rozpuszczania nieciągłego w 350 stopniach Celsjusza, nie stwierdzono zmian współczynnika dyfuzji przy wzroście ziarna. Zaproponowano parametry obróbki cieplnej analizowanych stopów.
EN
There was studied the discontinuous precipitation from supersaturated solid solutions of magnesium, comprising 8 to 10% Al by weight, characterized with the grain size up to 350 and 1100 micrometres and discontinuous dissolution of the two-phase cellular structure. It was stated that a larger grain dimension reduced the quantity of nuclei of discontinuous transformation, whereas it accelerated the speed of incipient crystallization during secretion al 225 and 280 degrees centigrade. The linear discontinuous precipitation rate, established from the volume fraction of precipitates, increased with the increase of the grain size. The Johnson-Mehl equation was used to analyse the transformation, basing on volumetric changes of precipitates formed during ageing. No changes of diffusion coefficient were stated with increase of the grain size in the precipitation process at 225 and 280 degrees centigrade and during the discontinuous dissolution at 350 degrees centigrade. There were proposed the optimum heat treatment parameters for the examined alloys.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.