Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Influence of the Casting Process on Shaping the Primary Structure of Mg-Li Alloys

Bednarczyk Iwona

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 4

137--144

EN

This paper presents the results of a study to determine the influence of casting parameters (cooling rate in the casting mould, casting temperature) on the primary structure of Mg-4%Li-1%Ca alloy ingots. The macro- and microstructure analysis of the Mg-4%Li-1%Ca alloy was performed using light and electron microscopy techniques. Microhardness measurements were made for the Mg-4%Li-1%Ca alloy and phase identification in the Mg-4%Li-1%Ca alloy was made using X-ray phase analysis.

2

Wytwarzanie, struktura pierwotna i właściwości plastyczne wybranych stopów wieloskładnikowych Mg-Li

Mikuszewski T., Kuc D.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 3

258--262

PL

W pracy omówiono technologiczne aspekty wytapiania i odlewania dwóch wieloskładnikowych stopów Mg-Li, zawierających odpowiednio ok. 4% mas. Li i ok. 7,5% Li (tab. 1). Zbadano wpływ parametrów odlewania (temperatura odlewania i szybkość stygnięcia w formie odlewniczej) na makro- i mikrostrukturę omawianych stopów. Określono również podstawowe właściwości plastyczne badanych stopów Mg-Li i porównano je z właściwościami stopu AZ31. Stwierdzono, że stopy Mg-Li można z powodzeniem wytapiać w indukcyjnych piecach próżniowych, przy czym korzystniejsze jest ich wytapianie w ochronnej atmosferze argonu. Stopy wytapiane w próżni intensywnie parują i powodują problemy z utrzymaniem ciekłego metalu w tyglu. Pary osadzone na komorze pieca ulegają często samozapłonowi po otwarciu pieca (rys. 1). Pozytywne efekty daje wytapianie stopów Mg-Li w litych tyglach z Al2O3. Wymurówka ubijana z sypkiej masy na osnowie MgO szybko zarasta i trudno usunąć z jej wnętrza żużel i pozostałości stopu po odlewaniu. Formy grafitowe są w pełni przydatne do odlewania stopów Mg-Li. Zastosowanie form piaskowych jest niekorzystne – powoduje reakcję ciekłego stopu z SiO2, przypalenia na powierzchni i zanieczyszczenie stref przypowierzchniowych wlewków (rys. 2). Parametry odlewania nie wywierają istotnego wpływu na makrostrukturę wlewków. Zaobserwowano niewielki wzrost wielkości ziarna wraz ze wzrostem temperatury odlewania (rys. 3). W miarę wzrostu temperatury odlewania zarówno dla stopów odlewanych do form piaskowych, jak i grafitowych rośnie wielkość kryształów fazy α w ich mikrostrukturze i zmniejsza się udział eutektyki rozmieszczonej w przestrzeniach międzydendrytycznych (rys. 4). Ze względu na obecność w składzie chemicznym badanych stopów, oprócz Mg i Li, również innych składników (Al, Zn, Mn, Ca, Cu), struktura fazowa stopów jest złożona, w szczególności struktura stopu Mg-4Li nie jest strukturą jednofazową (rys. 5). Naprężenie uplastyczniające stopu Mg-7,5Li jest mniejsze, a stopu Mg-4Li większe w porównaniu ze stopem AZ31. Stwierdzono przy tym, że naprężenie uplastyczniające badanych stopów Mg-Li maleje wraz ze wzrostem temperatury ich odlewania do form grafitowych (rys. 6÷8). Badane stopy Mg-Li, w przeciwieństwie do stopu AZ31, charakteryzują się równomiernym odkształceniem w próbie osiowosymetrycznego ściskania (rys. 9).

EN

Manufacture, cast structure and plastic properties of selected multicomponent Mg-Li alloys. The paper presents the technological aspects of smelting and casting of two multicomponent Mg-Li type alloys which include respectively about 4 mass % Li and 7.5 mass % Li (Tab. 1). The influence of the casting parameters on the macro- and microstructure of the analysed alloys was tested (casting temperature and speed of cooling in casting form). The basic plastic properties of the tested Mg-Li type alloys were also determined and compared with the properties of the AZ31 alloy. It was stated that Mg-Li type alloys can be easily cast in induction vacuum furnaces but it is more beneficial to cast them in an argon-shielded atmosphere. Alloys cast in vacuum evaporate more intensively and cause problems with keeping the liquid metal in the melting pot. Vapour gathering in the furnace chamber often self-ignites after opening the furnace (Fig. 1) Positive effects are achieved by casting Mg-Li alloys in a monolithic melting pot of Al2O3. Compacted refractory from loose material on the MgO matrix quickly grows and it is hard to remove the clinker and alloy residue after casting from the inside of it. Graphite moulds are fully useful to cast Mg-Li type alloys. The application of sand moulds is disadvantageous – it causes a reaction of the liquid alloy with SiO2, scorching on the surface and contamination of areas near the ingot surface (Fig. 2). The casting parameters do not influence the macrostructure of the ingots in a significant way. A slight increase in grain size was observed together with an increase in casting temperature (Fig. 3). As the casting temperature rose, both for alloys cast in sand forms and graphite forms, the phase α crystals in their microstructure enlarged and the influence of eutectic distributed in the inter-dendritic areas decreased (Fig. 4). Due to the presence of other elements (Al, Zn, Mn, Ca, Cu), besides Mg and Li in the chemical composition of the tested alloys, the structure of those alloys is complex and in particular the Mg-4Li alloy is not a mono-phase structure (Fig. 5). The flow stress of the Mg-7.5Li alloy is lower, and the Mg-4Li alloy higher in comparison with the AZ31 alloy. It was also found here that the flow stress of the tested Mg-Li type alloys decreases when the temperature of their casting into graphite forms increases (Fig. 6÷8). The tested Mg-Li type alloys, contrary to AZ31, are characterised by a uniform strain in an axisymmetric compression test (Fig. 9).

3

Mechanical and acoustic emission behaviour in channel-die compressed Mg9Li alloys before and after treatment by HPT method

Pawełek A., Kudela S., Piątkowski A., Jasieński Z., Ranachowski Z., Kudela S. JR.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

579-581

EN

The results of the investigations of acoustic emission (AE) in Mg-Li alloys of new generation: Mg9Li, Mg9Li1Al, Mg9Li3Al and Mg9Li5Al, subjected to channel-die compression tests before and after the application of intensive strain method HPT (High Pressure Torsion) are presented. The aim of these studies is the explanation of the correlations between the AE and the plastic (and possible superplastic) flow mechanisms in alloys of ultra fine-grained (nanocrystalline) structure obtained by the predeformation by HPT method. A new improved and optimized software has been used to the spectral analysis of AE signals. The earlier observations, that the microstructure refinement leads to the increase of strength and plasticity as well as the decrease of AE intensity are confirmed. The results are discussed based on the dislocation mechanisms of deformation and acoustic emission.

PL

Przedstawiono wyniki badań emisji akustycznej (EA) w stopach Mg-Li nowej generacji: Mg9Li, Mg9Li1Al oraz Mg9Li3Al i Mg9Li5Al, poddawanych próbom ściskania w matrycy kanalikowej przed i po zastosowaniu metody intensywnego odkształcania HPT (High Pressure Torsion). Celem badań było wyjaśnienie związków pomiędzy EA a mechanizmami odkształcenia plastycznego (i ewentualnie nadplastycznego) w stopach o ultradrobnoziarnistej (nanokrystalicznej) strukturze, uzyskanej dzięki przetwarzaniu metodą HPT. W badaniach zastosowano udoskonalone i zoptymalizowane oprogramowanie do analizy widmowej sygnałów EA. Potwierdzono wcześniejsze obserwacje, że rozdrobnienie mikrostruktury prowadzi do wzrostu wytrzymałości i plastyczności i wiąże się ze znaczącym spadkiem intensywności EA. Wyniki przedyskutowano, biorąc pod uwagę dyslokacyjne mechanizmy odkształcenia i EA.

4

Ultralight magnesium-lithium alloys

Białobrzeski A., Saja K., Hubner K.

Archives of Foundry Engineering

|

2007

|

Vol. 7, iss. 3

7-10

EN

The article gives basic information on the chief constituents of Mg-Li alloys and on their expected properties. A schematic representation and technical performance of a pilot stand for melting and pouring of reactive ultralight magnesium-based alloys have been presented. The preliminary data regarding the manufactured magnesium alloys with about 2-3 % Li and about 10 % Li have been given in the form of microstructures and chemical compositions.