Analiza mikrostruktury warstwy wierzchniej magnezu wzbogaconej w aluminium w wyniku stopowania laserowego

• Autorzy: Dziadoń, A. , Mola, R.

Warianty tytułu

EN

Microstructure analysis of magnesium surface layer enriched in aluminium by means of laser alloying procedure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W celu polepszenia własności warstwy wierzchniej przeprowadzono powierzchniowe stopowanie magnezu za pomocą lasera, stosując jako metal stopujący aluminium. W wyniku badań stwierdzono, że na mikrostrukturę stopowanej warstwy magnezu wpływają zarówno parametry pracy lasera, jak i grubość warstwy aluminium przeznaczonego do stopowania, którym pokryto powierzchnię magnezu przed obróbką laserową. Ze względu na mikrostrukturę w stopowanej warstwie wyróżnić można trzy obszary: obszar zawierający eutektykę utworzoną przez Mg17Al12 i roztwór stały aluminium w magnezie, obszar jednofazowy w którym zidentyfikowano związek międzymetaliczny Mg17Al12 oraz obszar, o strukturze roztworu stałego aluminium w magnezie. Stwierdzono również, że grubość stopowanej warstwy i jej mikrostruktura nie są stałe na długości warstwy, gdyż zdolność absorpcji ciepła przez stopowaną próbkę rośnie w sposób ciągły. Twardość stopowanej warstwy wierzchniej, zależna od jej mikrostruktury, zawierała się w zakresie od 50 do 296 HV0,1.

EN

To improve properties of the surface layer of magnesium, laser surface alloying with aluminium was performed. It was shown that the microstructure in the laser alloyed magnesium layer depends on the treatment parameters and the thickness of aluminium layer that was deposited on the magnesium surface before the laser action. In the laser melted zone three areas with respect to microstructure were defined: area containing eutectic composed of Mg17Al12 and solid solution of aluminium in magnesium, single?phase region with Mg17Al12 intermetallic compound and single?phase region of solid solution of aluminium in magnesium. It was also found that the thickness of alloyed layers and its microstructure are not constant on the layer´s length because the absorbtion heat resulted in an increase of the temperature. Hardness of the alloyed surface layer depending on its microstructure was within the range from 50 to 296 HV0.1.

Słowa kluczowe

PL

magnez; warstwa wierzchnia; stopowanie laserowe

EN

magnesium; surface layer; laser alloying

• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 56, nr 5
• Strony: 272-278
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dziadoń, A.

autor

Mola, R.

• Politechnika Świętokrzyska, Katedra Metaloznawstwa i Technologii Materiałowych, Kielce

Bibliografia

• 1. Materials Science and Technology edited by Cahn R. W., Haasen P., Kramer E. J. Wiley-vch Verlag, 2005, t. 8, s. 158.
• 2. Mordike B. L., Riehemann W.: Mechanical properties and thermal stability of rapidly solidified magnesium alloys. Proc.6th Int. Symp. ISPMA 6, Prague, 1994, s. 13-28.
• 3. Dube D., Fiset M., Couture A., Nakatsugawa I.: Characterization and performance of laser melted AZ91D and AM60B. Mat. Sc. Eng. 2001, A299, s. 38-45.
• 4. Majumdar J. D., Galun R., Mordike B. L., Manna I.: Effect of surface melting on corrosion and wear resistance of a commercial magnesium alloy. Mat. Sc. Eng. 2003, A361, s. 119-129.
• 5. Abbas G., Li L., Ghazanfar U., Liu Z.: Effect of high power diode laser surface melting on wear resistence of magnesium alloys. Wear, 2006, nr 260, s. 175-180.
• 6. Kusiński J.: Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Kraków 2000, Wydaw. Nauk. Akapit.
• 7. Majumdar J. D., Ramesh Chandra B., Galun R., Mordike B. L., Manna I.: Laser composite surfacing of a magnesium alloy with silicon carbide. Composites Sci. Technol. 2003, nr 63, s. 771-778.
• 8. Yali G., Cun‐shan W., Man Y., Hongbin L.: The resistance to wear and corrosion of laser‐cladding Al2O3 ceramic coating on Mg alloy. Applied Surface Science 2007, nr 253, s. 5306-5311.
• 9. Majumdar J. D., Ramesh Chandra B., Mordike B. L., Galun R., Manna I.: Laser surface engineering of magnesium alloy with Al + Al2O3. Surface and Coatings Technology 2004, nr 179, s. 297-305.
• 10. Hiraga H., Inoue T., Kojima Y., Kamado S., Watanabe S.: Surface modification by dispersion of hard particles on magnesium alloy with laser. Materials Science Forum 2000, nr 350, s. 253-258.
• 11. Dobrzański L. A., Domagała J., Tański T., Klimpel A., Janicki D.: Laser surface treatment of cast magnesium alloys. Archives of Materials Science an Engineering 2009, nr 35, s. 101-108.
• 12. Dobrzański L. A., Domagała J., Tański T., Klimpel A., Janicki D.: Modyfikowanie warstwy wierzchniej odlewniczych stopów magnezu przy użyciu lasera diodowego dużej mocy (HPDL). Inżynieria Materiałowa 2008, t. 29, nr 6 (166), s. 580-584.
• 13. Ignat S., Sallamand., Grevey D., Lambertin M.: Magnesium Alloys laser (Nd:YAG) cladding with side injection of aluminium powder. Applied Surface Science 2004, nr 225, s. 124-134.
• 14. Kutschera U., Galun R.: Wear Behavior of Laser Surface Treated Magnesium Alloys, Magnesium Alloys and their Applications, ed. By K.U. Kainer, Wiley-Vch Verlag, 2000, s.330-335.
• 15. Mola R., Dziadoń A.: Formation of magnesium‐eutectic mixture layered composite. Archives of Foundry Engineering, 2008, t. 8, nr 4, s. 127-132.
• 16. Crystallographic and Thermodynamic Data of Binary Alloys, Landolt-Börstein /New Series IV/5, Springer 1998.