effect of deformation and annealing temperature on the mechanical properties and microstructure of al-4.5zn-1.5mg-0.9cr (wt. %) alloy fabricated by squeeze casting

تأثير التشوه ودرجة حرارة التلدين على الخواص الميكانيكية والبنية المجهرية لسبيكة Al-4.5Zn-1.5Mg-0.9Cr (% بالوزن) المُصنَّعة بالسباكة بالكبس

Clicks: 114
ID: 216682
2018
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #329 of 435 articles by views in acta botânica brasílica

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 435 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
In order to produce structural products, Al-Zn-Mg alloys undergo various forming processes. Problems that are usually found in the forming process include peripheral coarse grain (PCG) and hot tearing which decrease mechanical properties and corrosion resistance of the alloys. Addition of microalloying element such as chromium (Cr) is an alternative to overcome these problems. The presence of Cr in Al-Zn-Mg alloys supresses the grain growth by preventing excess recrystallization. In this research 0.9 wt. % Cr was added to Al-4.5Zn-1.5Mg alloy and the deformation behaviour as well as subsequent recrystallization was observed. The alloy was fabricated by squeeze casting followed by homogenization at 400 °C for 4 h. The samples were cold rolled for 5, 10, and 20 %. The 20 % deformed samples were then annealed at 300, 400, and 500 °C for 2 h. Material characterization consisted of microstructure analysis using optical microscope and Scanning Electron Microscope (SEM) – Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), hardness testing using Micro Vicker methods. The results showed that the deformed grain ratio was 1.6, 2.84, and 2.99 in the 5, 10, and 20 % deformed samples, respectively. The elongated dendrites were effective to increase the hardness of the alloy. Recrystallization was not detected during annealing at 300 and 400 °C, but was observed at 500 °C. Whereas, for the samples without Cr addition, recrystallization occurred at 400 °C. It means that the addition of Cr increased the recrystallization temperature of the alloy. It occured because (Al, Zn)7Cr dispersoids with size less than 1 μm impeded the dislocation motion during annealing, so that recrystallization was retarded. On the other hand (Al, Zn)7Cr dispersoids with size more than 1 μm promoted the formation of new grains around them by Particle Stimulated Nucleation (PSN) mechanism. In this case, the fine (Al, Zn)7Cr dominated so that recrystallization was slower.
من أجل إنتاج منتجات هيكلية، تخضع سبائك الألومنيوم-الزنك-المغنيسيوم (Al-Zn-Mg) لعمليات تشكيل مختلفة. وتتضمن المشكلات التي تظهر عادةً في عملية التشكيل كلاً من الحبيبات الخشنة المحيطية (PCG) والتمزق على الساخن، واللذين يقللان من الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل للسبائك. وتعد إضافة عناصر التسبك الدقيق مثل الكروم (Cr) حلاً بديلاً للتغلب على هذه المشكلات؛ إذ يثبط وجود الكروم في سبائك Al-Zn-Mg نمو الحبيبات عن طريق منع إعادة التبلور المفرطة. أُضيف في هذا البحث 0.9% بالوزن من الكروم إلى سبيكة Al-4.5Zn-1.5Mg، ورُصد سلوك التشوه وإعادة التبلور اللاحقة. صُنعت السبيكة بواسطة الصب بالضغط (squeeze casting) متبوعاً بالتجنيس عند 400 درجة مئوية لمدة 4 ساعات. ثم دُرفلت العينات على البارد بنسب 5% و10% و20%. بعد ذلك، خضعت العينات المشوهة بنسبة 20% لعملية تلدين عند 300 و400 و500 درجة مئوية لمدة ساعتين. واشتمل توصيف المواد على تحليل البنية المجهرية باستخدام المجهر الضوئي والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) المزود بمطيافية تشتت الطاقة للأشعة السينية (EDS)، واختبار الصلادة باستخدام طريقة فيكرز الدقيقة. أظهرت النتائج أن نسبة الحبيبات المشوهة بلغت 1.6 و2.84 و2.99 في العينات المشوهة بنسبة 5% و10% و20% على التوالي. وكانت التغصنات (dendrites) المستطيلة فعالة في زيادة صلادة السبيكة. لم يُرصد حدوث إعادة تبلور أثناء التلدين عند 300 و400 درجة مئوية، في حين لوحظت عند 500 درجة مئوية، بينما حدثت إعادة التبلور عند 400 درجة مئوية في العينات غير المعالجة بالكروم. يدل ذلك على أن إضافة الكروم قد رفعت درجة حرارة إعادة تبلور السبيكة. ويعود ذلك إلى أن المشتتات المجهرية لطور (Al, Zn)7Cr التي يقل حجمها عن 1 ميكرومتر أعاقت حركة الانخلاعات أثناء التلدين، مما أدى إلى تأخير إعادة التبلور. ومن ناحية أخرى، عززت مشتتات (Al, Zn)7Cr التي يزيد حجمها عن 1 ميكرومتر من تشكل حبيبات جديدة حولها عبر آلية التنوّي المحفز بالجسيمات (PSN). وفي هذه الحالة، سادت جسيمات (Al, Zn)7Cr الدقيقة، مما جعل عملية إعادة التبلور أبطأ.
Reference Key
putri2018mateceffect Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Agustianingrum Maya Putri, Arandana Nuzulian Akbar, Wijanarko Risly, Sofyan Bondan Tiara
Are you one of these authors? Claim your profile
Journal acta botânica brasílica
Year 2018
DOI
10.1051/matecconf/201815301001
URL
https://doi.org/10.1051/matecconf/201815301001
Keywords
engineering (general) civil engineering (general)

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.