EFFECT OF EQUAL CHANNEL ANGULAR PRESSING AND SUBSEQUENT AGING ON THE STRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Al-Mg2Si ALLOYS WITH TRANSITION METAL ADDITIVES

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of equal-channel angular pressing (ECAP) at a temperature of 150°C and subsequent aging on the structure and strength characteristics of Al-Mg2Si alloys alloyed with Sc and combined additives (Sc + Zr) and (Sc + Hf) has been studied. An analysis of the dependences of hardness and electrical resistivity on time and temperature revealed the same nature of the decomposition of a supersaturated solid solution of alloys with additives (Sc + Zr) and (Sc + Hf), and also made it possible to obtain optimal aging conditions for these alloys. The microstructure of the alloys and the precipitation of secondary phases were carefully studied using scanning (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). In alloys after ECAP and aging, an increase in both strength and ductility was revealed due to the compensation of aging processes by recovery processes associated with the rearrangement of the dislocation structure.

About the authors

O. V Rybal'chenko

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: orybalchenko@imet.ac.ru

N. S Martynenko

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: eliz@imet.ac.ru

G. V. Rybal'chenko

Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: eliz@imet.ac.ru

N. Yu. Tabachkova

Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; National University of Science and Technology “MISiS”, Moscow, Russia

Email: eliz@imet.ac.ru

E. A Luk'yanova

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: eliz@imet.ac.ru

D. R Temralieva

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: eliz@imet.ac.ru

I. E Tarytina

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: eliz@imet.ac.ru

M. E Prutskov

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: eliz@imet.ac.ru

A. I Ogarkov

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: eliz@imet.ac.ru

References

  1. Hirsch, J. Recent development in aluminium for automotive applications /j. Hirsch // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014. V.24. P.1995-2002. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(14)63305-7
  2. Miller, W. Recent development in aluminium alloys for the automotive industry/ W. Miller, L. Zhuang, J. Bottema, A.J. Wittebrood, P. De Smet, A. Haszler, A. Vieregge // Mater. Sci. Eng. A. 2000. V.280. P.37-49. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(99)00653-X
  3. Polmear, I. Light alloys: from traditional alloys to nanocrystals / I. Polmear. - Elsevier, 2005.
  4. Williams, J.C. Progress in structural materials for aerospace systems /j.C. Williams, J.E.A. Starke // Acta Materialia. 2003. V.51. P.5775-5799.
  5. Thomas, G. The ageing characteristics of aluminum alloys electron-transmission studies of Al-Mg-Si alloys / G. Thomas //j. Institute of Metals. 1961. V.62. Is.90. P.57-63.
  6. Miao, W.F. Precipitation hardening in aluminum alloy 6022 / W.F. Miao, D.E. Laughlin // Scripta Materialia. 1999. V.40. P.873-878.
  7. Miao, W.F. Effects of Cu content and preaging on precipitation characteristics in aluminum alloy 6022 / W.F. Miao, D.E. Laughlin // Met. Mater. Trans. A. 2000. V.31. P.361-371.
  8. Marioara, C.D. The influence of temperature and storage time at RT on nucleation of the b¢ phase in a 6082 Al-Mg-Si alloy / C.D. Marioara, S.J. Andersen, J. Jansen, H.W. Zandbergen // Acta Materialia. 2003. V.51. P.789-796.
  9. Chakrabarti, D.J. Phase relations and precipitation in Al-Mg-Si alloys with Cu additions / D.J. Chakrabarti, D.E. Laughlin // Progress in Mater. Sci. 2004. V.49. P.389-410.
  10. Cai, M. A systematic comparison of static and dynamic ageing of two Al-Mg-Si alloys / M. Cai, D.P. Field, G.W. Lorimer // Mater. Sci. Eng. A. 2004. V.373. P.65-71.
  11. Yassar, R.S. The effect of predeformation on the b¢ and b¢ precipitates and the role of Q¢ phase in an Al-Mg-Si alloy. AA6022 / R.S. Yassar, D.P. Field, H. Weiland // Scripta Materialia. 2005. V.53. P.299-303.
  12. Werenskiold, J.C. Microstructure and texture evolution during ECAP of an Al-Mg-Si alloy: Observations, mechanisms and modeling /j.C. Werenskiold, H.J. Roven // Mater. Sci. Eng. A. 2005. V.410. P.174-177.
  13. Елагин, В.И. Легирование деформируемых алюминиевых сплавов переходными металлами / В.И. Елагин. - М.: Металлургия, 1975. 248 с.
  14. Рохлин, Л.Л. Влияние скандия совместно с цирконием на рекристаллизацию алюминиевых сплавов системы Al-Mg2Si / Л.Л. Рохлин, Н.Р. Бочвар, И.Е. Тарытина // Металлы. 2015. №3. C.51-59.
  15. Meng, Y., Effect of minor Zr and Sc on microstructures and mechanical properties of Al-Mg-Si-Cu-Cr-V alloys / Y. Meng, Z.-h. Zhao, J.-Z. Cui // Transaction Nonferrous Metals Society of China. 2013. V.23. P.1882-1889.
  16. Vevecka, A. A characterization of microstructure and microhardness on longitudinal planes of an Al-Mg-Si alloy processed by ECAP / A. Vevecka, M. Cabibbo, T.G. Langdon // Mater. Characterization. 2013. V.84. P.126-133.
  17. Samaee, M. Simultaneous improvements of the strength and ductility of fine-grained AA6063 alloy with increasing number of ECAP passes / M. Samaee, S. Najafi, A.R. Eivani, H.R. Jafarian, J. Zhou // Mater. Sci. Eng. A. 2016. V.669. P.350-357.
  18. Mirzakhani, B.Combination of sever plastic deformation and precipitation hardening processes affecting the mechanical properties in Al-Mg-Si alloy / B. Mirzakhani, Y. Payandeh // Mater. Design. 2015. V.68. P.127-133.
  19. Yuan, S. Correlation between homogenization treatment and subsequent hot extrusion of Al-Mg-Si alloy / S. Yuan, L. Chen, J. Tang, G. Zhao, C. Zhang, J. Yu //j. Mater. Sci. 2019. V.54. Is.13. P.9843-9856.
  20. Zhu, S. Design of solute clustering during thermomechanical processing of AA6016 Al-Mg-Si alloy / S. Zhu, H.-C. Shih, X. Cui, C.-Y. Yu, S.P. Ringer // Acta Materialia. 2021. V.203. Art.116455.
  21. Frоck, H. Influence of solution-annealing parameters on the continuous cooling precipitation of aluminum alloy 6082 / H. Frоck, B. Milkereit, P. Wiechmann, A. Springer, M. Sander, O. Kessler, M. Reich // Metals. 2018. V.8. Is.4. P.265.
  22. Bochvar, N.R. Effect of cold plastic deformation and subsequent aging on the strength properties of Al-Mg2Si alloys with combined (Sc + Zr) and (Sc + Hf) additions / N.R. Bochvar, O.V. Rybalchenko, N.P. Leonova, N.Yu. Tabachkova, G.V. Rybalchenko, L.L. Rokhlin //j. Alloys and Compounds. 2020. V.821. Art.153426.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».