Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Corrosion fatigue of GMA welded Al-Mg alloy

100%

Czechowski M.

Advances in Materials Science

|

2004

|

tom Vol. 4, nr 1(5)

16-24

EN

This article presents the results of the low-cycle fatigue tests of AW-5059 Alustar alloy. Gas metallic welding in argon arc shield was used. The low-cycle fatigue tests were carried out in the air and 3.5% water solution NaCl, with stable amplitude of the stress value. The stresses were changed in the symmetric cycle (the stress ratio was R = -1) with constant strain rate of 5 mm/min and the frequencies oscillating between 0,08÷0,2 Hz. During the tests the following was observed: number of cycles until the specimen's destruction, upper and lower extreme values of force and strain for the selected cycles, duration time of the test and frequency. In case of the specimens exposed in 3,5% water solution NaCl the fatigue durability is lower than the durability of the specimens tested in the air. The article depicts the changes in the total strain amplitude epsilon[ac] [mm] depending on the number of cycles [N] obtained in the tests with sigma[a] = const and the low-cycle fatigue resistance for the welded Alustar alloy.

2

Microstructure and Plasticity of Hot Deformed 5083 Aluminum Alloy Produced by Rapid Solidification and Hot Extrusion

80%

Tokarski T. , Wzorek Ł. , Dybiec H.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

tom Vol. 57, iss. 4

1253-1259

EN

The objective of the present study is to analyze the mechanical properties and thermal stability for rapidly solidified and extruded 5083 aluminum alloy (RS). Compression tests were performed in order to estimate flow stress and strain rate sensitivity relation for 5083 alloy in the temperature range of 20°C to 450°C. For the comparison purposes, conventionally cast and extruded industrial material (IM) was studied as well. Deformation tests performed at room temperature conditions show that rapidly solidified material exhibits about 40% higher yield stress (YS=320 MPa) than conventionally cast material (YS=180 MPa), while the deformation at 450°C results in significant decrease of flow stress parameters for RS material (YS=20 MPa) in comparison to IM material (YS=40 MPa). Strain rate sensitivity parameter determined for high temperature conditions indicates superplasticity behavior of RS material. Structural observations show that under conditions of high-temperature deformation there are no operating recrystallization mechanisms. In general, grain size below 1μm and size of reinforcing phases below 50 nm is preserved within the used deformation temperature range.

PL

Celem niniejszej pracy było zbadanie własności mechanicznych oraz stabilności termicznej szybkokrystalizowanego a następnie wyciskanego stopu aluminium 5083. Testy ściskania przeprowadzone w zakresie temperatur od 20°C do 450°C przy dwóch różnych prędkościach odkształcenia pozwoliły na wyznaczenie charakterystyk naprężenia płynięcia materiału oraz jego czułości na prędkość odkształcenia w funkcji temperatury. Wyniki odniesiono do wyciskanego w identycznych warunkach, konwencjonalnie odlewanego materiału (IM - industrial material) o tym samym składzie chemicznym. Uzyskane dane wskazują, ze szybkokrystalizowany materiał posiada w temperaturze pokojowej ok. 40% wyższa granice plastyczności wynosząca 320 MPa w stosunku do materiału odlewanego - 180 MPa. Natomiast w najwyższej temperaturze deformacji naprężenie uplastyczniające stopu RS jest dwukrotnie niższe niż dla materiału IM (40 MPa dla materiału odlewanego w porównaniu z 20 MPa dla materiału szybko krystalizowanego). Wyznaczony w najwyższej temperaturze parametr czułości na prędkość odkształcenia dla stopu RS (Rapid Solidification) osiąga wartości zbliżone do 0,3 co wskazuje na nadplastyczność tego materiału. Przeprowadzone badania elektrono-mikroskopowe wskazują na brak aktywnych mechanizmów odbudowy struktury. Zarówno wielkość ziarna w materiale RS będąca na poziomie poniżej 1μm jak i wielkość faz umacniających nie przekraczających 50 nm nie ulegała zmianie w całym zakresie stosowanych temperatur.

3

Low - cycle fatigue of Al-Mg alloy joints

80%

Czechowski M.

Journal of KONES

|

2012

|

tom Vol. 19, No. 2

103-108

EN

This article presents the results of the low-cycle fatigue tests of AW-5059 Alustar alloy. Gas metallic welding in argon arc shield was used. Metallographic analysis of bonds showed a proper structural construction MIG welded 5059 aluminum alloy. The low-cycle fatigue tests were carried out in the air and artificial seawater (3.5% water solution NaCl), with stable amplitude of stress value. The stresses were changed in the symmetric cycle (the stress ratio was R = -1) with constant strain rate of 5mm/min and the frequencies oscillating between 0.08-0.2 Hz. During the tests the following parameters was observed: number of cycles until the specimen's destruction, upper and lower extreme values of force and strain for the selected cycles, duration-time of the test and frequency. Analysis of specimens fracture surfaces was performed with scanning electron microscope (SEM) Philips XL30. In case of the specimens exposed in 3,5% water solution NaCl the fatigue durability is lower than the durability of specimens tested in the air. The article depicts the changes in total strain amplitude Iac [mm] depending on number of cycles [N] obtained in the tests with ia=const and the low-cycle fatigue resistance for the welded Alustar alloy. Original value are received results of the low-cycle fatigue tests of AW-5059 Alustar alloy welded by MIG

4

Microstructure and Mechanical Properties of Hot-deformed AlMg4 Alloys with the Variations of Mn, Fe, and Si Contents

70%

Lee D. B. , Kim B. H. , Choi K. H. , Yang S. Y. , Kim N. S. , Ha S. H. , Yoon Y. O. , Lim H. K. , Kim S. , Hyun S. K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

tom Vol. 65, iss. 4

1255--1259

EN

This paper aims to investigate the microstructural evolution and mechanical properties of hot-deformed AlMg4 alloys with Mn, Fe, and Si as the main impurities. For this purpose, solidification behavior and microstructural evolution during hot-rolling and heat-treatment processes are investigated by using theoretical calculations and experimental characterization. The crystallization and morphological transformation of intermetallic Al3 Fe, Al6 Mn, and Mg2 Si phases are revealed and discussed in terms of the variation in chemical composition. Following a homogenization heat-treatment, the effect of heat treatment on the intermetallic compounds is also investigated after hot-rolling. It was revealed that the Mg2 Si phase can be broken into small particles and spherodized more easily than the Al3 Fe intermetallic phase during the hot-rolling process. For the Mn containing alloys, both yield and ultimate tensile strength of the hot-rolled alloys increased from 270 to 296 MPa while elongation decreased from 17 to 13%, which can be attributed to Mn-containing intermetallic as well as dispersoid.

5

Thermo-Mechanical Processing of Rapidly Solidified 5083 Aluminium Alloy - Structure and Mechanical Properties

60%

Tokarski T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

tom Vol. 60, iss. 1

177--180

EN

Aluminium-magnesium 5083 alloy was rapidly solidified by means of melt spinning technique and plastically consolidated during subsequent hot extrusion process. As a result, rods 8 mm in diameter were obtained. Structure of as-extruded material is characterized by ultra-fined grains, which influences on increasement of mechanical properties of the material. The strengthening effect was further enhanced by application of thermo-mechanical treatment consist of cold rolling combined with isothermal annealing. As a result, reduction of grain size from ∼710 nm to ∼270 nm as well as enhancement of yield stress (330 MPa to 420 MPa) and ultimate tensile strength (410 MPa to 460 MPa) were achieved. Based on received results Hall-Petch coefficients (σ0, k) for 5083 RS material were determined.

PL

Stop aluminium 5083 został poddany szybkiej krystalizacji z następującą po niej plastyczną konsolidacją w procesie wyciskania na gorąco. Otrzymane pręty o średnicy 8mm posiadały strukturę sub-mikronową dającą w efekcie podniesione własności mechaniczne: granicę plastyczności 330 MPa i wytrzymałość na rozciąganie 410 MPa. Tak otrzymany materiał poddano dodatkowej obróbce cieplno-mechanicznej. W wyniku otrzymano znaczne podniesienie właściwości mechanicznych. W najlepszym przypadku dla ziarna o średniej średnicy 270 nm otrzymano materiał o granicy plastyczności 420 MPa oraz wytrzymałości 460 MPa. Parametry mechaniczne otrzymane dla różnych średnic ziaren pozwoliły na określenie parametrów równania Hall’-Petch'a.

6

Effect of temperature and strain rate on friction factor during hot deformation of Al-Mn and Al-Cu-Mg Al-alloys

60%

Petrov P. , Gnevashev D. , Dubinchin A. , Petrov M. , Solotych V. , Eiesland J. W.

Computer Methods in Materials Science

|

2009

|

tom Vol. 9, No. 1

55-60

EN

Massive hot forging of any aluminium alloy can be performed with the help of several types of metal-forming machines, namely hydraulic press, mechanical press, screw press etc. Applying one of these machines allows production of either typical forgings or near net shape forgings. Anyway, there is a technological parameter which has a strong influence the quality of a forging made of Al-alloy. This is the composition of lubricant. The choice of a lubricant for forging is major task, especially in case of aluminium alloys deformation. The efficiency of any lubricant can be estimated by at least three criteria: 1) the lubricant should have good tribological properties; 2) the lubricant should have good heat-shielding properties; 3) the lubricant should produce little or no smoke. The paper is linked to the investigation of the effect of temperature as well as strain rate on lubricants for massive hot forging. Friction factor was chosen as one of the criteria for the estimation of the effects mentioned. Wide range of temperatures was observed. The research on friction has been done for Al-Mn and Al-Cu-Mg aluminium alloys. In this connection, physical and numerical investigation of friction performed. The condition of experimental investigation corresponded to the forging process of Al-alloys with the help of the hydraulic and screw press as well. The ring upsetting technique with combination of FE-simulation was chosen for investigation of the effect of temperature and strain rate on friction factor value. The regressions for the relationship between friction factor and temperature as well as strain rate for all lubricant under study have been obtained. Some practical recommendations were given.

PL

Tematem artykułu są badania wpływu temperatury oraz prędkości odkształcenia na własności smarów w procesie kucia matrycowego na gorąco. Wspólczynnik tarcia został wybrany jako jedno z kryteriów estymacji analizowanego efektu. Badania tarcia wykonano dla stopów aluminium Al-Mg oraz Al-Cu-Mg w podwyższonej temperaturze. Zachowanie się smarów analizowano w zakresie temperatur 200-470°C. Przeprowadzono fizyczne oraz numeryczne symulacje. Badania doświadczalne wykonane zostały dla procesu kucia stopów aluminium na prasach hydraulicznej i śrubowej. Natomiast do analizy numerycznej wpływu temperatury i prędkości odkształcenia na współczynnik tarcia wybrano proces spęczania pierścieni symulowany przy użyciu metody elementów skończonych. Ostatecznie otrzymano zależności regresyjne pomiędzy analizowanymi parametrami, które zostały przedstawione w artykule wraz z pewnymi praktycznymi wskazówkami.

7

Charakterystyka mikrostruktury kształtowników płaskich wyciskanych z wysokoskładnikowych stopów AlMg

51%

Leśniak D. , Leszczyńska-Madej B. , Wojtyna A.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

tom R. 60, nr 12

797--804

PL

Materiałem do badań były kształtowniki płaskie wyciskane z wysokoskładnikowych stopów AlMg w gatunkach 5754 (3,5 % Mg), 5083 (4,5 % Mg) i 5019 (5,5 % Mg) na półprzemysłowej prasie hydraulicznej o nacisku 500 T, przy użyciu matryc 2-otworowych. Analizowano mikrostrukturę i twardość stopów w stanie odlewanym, po homogenizacji oraz po wyciskaniu. W materiale odlewanym na granicach ziaren zidentyfikowano rozwidlone wydzielenia będące prawdopodobnie eutektyką, średnia średnica ziaren dla wszystkich analizowanych stopów była porównywalna i wynosiła około 120 μm. Homogenizacja skutkowała rozdrobnieniem ziaren analizowanych stopów do poziomu ok. 100 μm oraz rozpadem dużych lokujących się na granicach wydzieleń. Dodatkowo wewnątrz ziaren obserwowano drobne wydzielenia, których ilość wzrastała ze zwiększeniem zawartości magnezu w stopie. Po wyciskaniu w mikrostrukturze stopów obserwowano niemal równoosiowe ziarna oraz pasmowo ułożone wydzielenia. Nie stwierdzono zmian poziomu twardości po homogenizacji w stosunku do materiału odlewanego. Twardość wzrasta wraz ze wzrostem zawartości magnezu w stopach. Za wyjątkiem kształtowników wyciskanych ze stopu 5083, twardość jest porównywalna do materiału odlewanego i po homogenizacji. Stwierdzono znaczne rozdrobnienie mikrostruktury po procesie wyciskania, średnia średnica ziarna analizowanych kształtowników wynosi 24÷55 μm.

EN

The material for research were flat sections extruded from high-component AlMg alloys 5754 (3.5 % Mg), 5083 (4.5 % Mg) and 5019 (5.5 % Mg) on the semi-industrial 500 T hydraulic press by using 2-holes dies. Microstructure and hardness of the alloys were analyzed — in the state as cast, after homogenization and after extrusion. In the as cast material at the grain boundaries, probably the eutectic phases are formed, the average grain size for all the analyzed cast alloys was comparable and was about 120 μm. Homogenization resulted in the grain size refinement, the average grain size of the investigated alloys was about 100 μm. In the grains interiors, fine particles were visible, the number of which increased with increasing Mg content in the alloy. After extrusion, the microstructure of the alloys was built from equiaxed grains, the precipitations arranged in the direction of extrusion. There were no changes in the level of hardness after homogenization compared to the as cast material. The hardness increased with increasing Mg content in alloys. With the exception of flat sections of extruded alloy 5083, the hardness was comparable to the as cast material and material after homogenization. Considerable microstructure refinement of microstructure after extrusion process was found, the average grain diameter of analyzed sections is about 24÷55 microns.

8

Zrobotyzowane spawanie złączy doczołowych i teowych blach o grubości 3 mm ze stopów Al-Mg

51%

Luksa K. , Klimpel A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2008

|

tom R. 80, nr 5

3-5

PL

Przestawiono wyniki badań złączy spawanych blach o grubości 3 mm ze stopów aluminium-magnez. Złącza wykonano na zrobotyzowanym stanowisku spawalniczym metodami GTA (złącze czołowe) i GMA (złącze teowe ze spoiną pachwinową). Wykonano badania radiograficzne, mechaniczne i metalograficzne złączy czołowych oraz badania metalograficzne i próbę łamania złącza teowego. Wyniki badań potwierdziły wysoką jakość wykonanych złączy. Prędkość spawania metodą GMA jest ponad dwukrotnie większa niż prędkość spawania metodą GTA, co jednoznacznie wskazuje na metodę GMA jako bardziej wydajną, nawet przy spawaniu stosunkowo cienkich blach.

EN

The article presents the results of the studies on the joints connecting aluminium - magnesium alloy sheets 3 mm thick. The joints were manufactured on a robotised welding station by means of GTA method (butt joint) and GMA method (tee joint with fillet weld). Butt joints were tested by means of X-ray, mechanical and metallographic methods whereas tee joints were examined using metallographic methods as well as a break test. The results of the said studies validate high quality of these joints. Rate of welding by means of GMA method is nearly two times higher than in the case of GTA welding, which explicitly indicates that GMA method is more efficient even in welding relatively thin metal sheets.

9

Generalized approach to the choice of lubricant for hot isothermal forging of aluminium alloys

41%

Petrov P.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

tom Vol. 7, No. 1

106-111

EN

Isothermal forging is a technological process of hot bulk forging which is related to definite temperatures of dies and workpiece heating. Usually, isothermal forging is performed with the help of low-velocity forging equipment like hydraulic presses. So that the maximum value of die velocity is not more than 5 mm/s. To avoid die chilling the dies are heated up to approximately the same temperature as the workpiece. In this range, conventional die materials for hot bulk forging cannot undergo the significant loss of strength or hardness. So, special tool materials should be applied for dies production. The development of any technological process of bulk forging and namely isothermal one requires the solution of the following tasks: 1) choose the forging method or forming process (forging with/without flash); 2) design a forging part in accordance with a machined part; 3) determine the necessary amount of forging operations; 4) determine the size and shape of workpiece; 5) design forging dies; 6) choose the suitable press-forging equipment and lubrication; 7) try out experimentally the developed technology and if necessary make some modifications. In most cases, the application of forging in isothermal conditions means the production of a near net shape forging. Design of near net shape forging part according to a machined one can be carried out with the help of some recommendations which are based on practical experience of forging. One of the technological parameters which has a strong influence the quality of a near net shape forging is the type of lubricant. The choice of a lubricant for isothermal forging is major task, especially in case of aluminium alloys deformation. The isothermal forging of Al-alloys belongs to the forging processes in which the slight increase in contact friction affects on the material flow, the quality of the forgings and gives rise to increase in deformation load. The efficiency of any lubricant can be estimated by at least three criteria: 1) the lubricant should have good tribological properties; 2) the lubricant should have good heat-shielding properties; 3) the lubricant should produce little or no smoke. So that, some laboratory tests should be carried out. The present paper is a generalization of the results which were obtained for the last three years. It implies the investigations of interfacial friction in hot isothermal deformation of such non-ferrous material as Al-Mn, Al-Mg, Al-Cu-Mg and Al-Cu-Mg-Fe-Ni aluminium alloys. Two completely different types of lubricant were used for the research on. Wide range of temperatures was observed. Moreover, the hydraulic press and screw press were used for the deformation of the samples of aluminium alloys under study. The tribological properties of lubricants were determined with the help of ring upsetting technique. The sets of calibration curves were drawn. Each set of calibration curves corresponds to the definite type of aluminium alloy as well as definite conditions of deformation. Some practical recommendations were given.

PL

Uogólnienie wyników uzyskanych na przestrzeni czterech nich lat (Petrov et al., 2003, 2004, 2005, 2006) z zakresu i wpływu tarcia międzyfazowego podczas odkształcenia na gorąco jest tematem niniejszej publikacji. W pracy analizowano materiały nieżelazne na bazie aluminium: Al-Mn (AA3003), Al-Mg (A95456), Al-Cu-Mg (AA2024) i Al-Cu-Mg-Fe-Ni (A92618). Analizę prowadzono dla szerokiego zakresu temperatur i dwóch różnych smarów z wykorzystaniem prasy hydraulicznej. Własności trybologiczne wykorzystanych smarów określono bazując na wynikach spęczania pierścieni. W pracy wykreślono krzywe wzorcowe odpowiadające konkretnym warunkom odkształcenia i danemu stopowi Al. Zamieszczono również uwagi praktyczne.

10

Characterization of Al-Mg thin film deposited using pulsed laser deposition technique

41%

Radziszewska A. , Moskalewicz T.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

tom Vol. 34, nr 3

192--195

EN

This paper presents the morphology, microstructure (observed by SEM, TEM) and chemical composition (EDS) of the thin Al-Mg ﬁlm deposited using pulsed laser deposition (PLD) technique at room substrate tempera- ture, namely Ts =25°C, laser wavelength λ= 1064 nm and laser fluence q = 13.8 J/cm2. The scanning electron microscopy observations revealed the appearance of many dropfets with diameters 1÷15 um on ﬁlm. Whereas, the EDS analysis showed incongruent transfer of the chemical composition of the target onto the thin film. The thickness of thin ﬁlm was equal to 1 um. This thin ﬁlm was characterized by nanocrystalline microstructure. However, there also appeared columnar Al crystals and characteristic “V shaped” crystals. It was found that the following phases were appeared in different areas of the thin layers: Al3OMg23, Al65Mg35 and Al.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury cienkich warstw Al-Mg otrzymanych przez osadzanie laserem impulsowym (PLD) za pomocą skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej (SEM, TEM). Podczas nakładania warstw stosowano pokojową temperaturę podłoża Ts = 25°C, długość promieniowania laserowego λ = 1064 nm oraz gęstość energii wiązki lasera q = 13,8 J/cm2. Skaningowa mikroskopia elektronowa ujawniła występowanie na powierzchni warstw wielu kropli o średnicy ok. 1÷15 um. Natomiast technika EDS pozwoliła stwierdzić brak stechiometrycznego przenoszenia składu chemicznego tarczy do warstw. Grubość cienkiej warstwy wynosiła ok. 1 um. Warstwa charakteryzowała się nanokrystaliczną mikrostrukturą. Widoczne były również kolumnowe kryształy Al oraz charakterystyczna mikrostruktura występująca w cienkich warstwach, czyli kryształy w kształcie litery ,,V”. W różnych obszarach cienkich warstw obserwowano występowanie następujących faz: Al30Mg23, Al65Mg35 i czystego Al.