Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các đặc điểm phát triển của tỷ lệ thể rắn trong hợp kim A356 bán rắn và các hợp chất A356-TiB2 in-situ được nghiên cứu bằng phân tích nhiệt độ khác biệt
Tóm tắt
Yếu tố chính trong chế biến kim loại bán rắn là tỷ lệ thể rắn tại nhiệt độ tạo hình vì nó ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô và các tính chất cơ học của các thành phần thixoformed. Mặc dù có rất nhiều dữ liệu về mối quan hệ giữa tỷ lệ thể rắn và nhiệt độ trong hợp kim A356, thông tin về đặc tính phát triển của tỷ lệ thể rắn trong các hợp chất A356-TiB2 thì còn hiếm. Bài báo này thiết lập mối tương quan giữa nhiệt độ và tỷ lệ thể rắn trong hợp kim A356 và các hợp chất A356-xTiB2 (x = 2.5wt% và 5wt%) thông qua phân tích nhiệt độ khác biệt (DTA). Kết quả DTA chỉ ra rằng các đặc tính đông đặc của các hợp chất thể hiện sự biến đổi 2°C và 3°C trong nhiệt độ lỏng và biến đổi 3°C và 5°C trong nhiệt độ rắn so với hợp kim nền. Hơn nữa, nhiệt độ phát triển eutectic và các đặc tính tỷ lệ thể rắn (f\ns) theo nhiệt độ của các hợp chất được tìm thấy cao hơn so với hợp kim nền. Cuộc điều tra cho thấy các hạt TiB2 hình thành in-situ trong kim loại nóng chảy đã tạo ra nhiều vị trí nucleation hơn và giảm thiểu sự quá lạnh.
Từ khóa
#tỷ lệ thể rắn #hợp kim A356 #hợp chất A356-TiB2 #phân tích nhiệt độ khác biệtTài liệu tham khảo
S. Tahamtan, M.A. Golozar, F. Karimzadeh, and B. Niroumand, Microstructure and tensile properties of thixoformed A356 alloy, Mater. Charact., 59(2008), No. 3, p. 223.
H.V. Atkinson, Modelling the semisolid processing of metallic alloys, Prog. Mater. Sci., 50(2005), No. 3, p. 341.
Z. Fan, Semisolid metal processing, Int. Mater. Rev., 47(2002), No. 2, p. 1.
M.H. Robert, E.J. Zoqui, F. Tanabe, and T. Motegi, Producing thixotropic semi-solid A356 alloy: microstructure formation x forming behaviour, J. Achiev. Mater. Manuf. Eng., 20(2007), No. 1–2, p. 19.
T. Haga and S. Suzuki, Casting of aluminum alloy ingots for thixoforming using a cooling slope, J. Mater. Process. Technol., 118(2001), No. 1–3, p. 169.
Y. Birol, A357 thixoforming feedstock produced by cooling slope casting, J. Mater. Process. Technol., 186(2007), No. 1–3, p. 94.
M.A. Bayoumi, M.I. Negm, and A.M. El-Gohry, Microstructure and mechanical properties of extruded Al-Si alloy (A356) in the semi-solid state, Mater. Des., 30(2009), No. 10, p. 4469.
M. Paes and E.J. Zoqui, Semi-solid behavior of new Al-Si-Mg alloys for thixoforming, Mater. Sci. Eng. A, 406(2005), No. 1–2, p. 63.
S. Lakshmi, L. Lu, and M. Gupta, In situ preparation of TiB2 reinforced Al based composites, J. Mater. Process. Technol., 73(1998), No. 1–3, p. 160.
A. Mandal, R. Maiti, M. Chakraborty, and B.S. Murty, Effect of TiB2 particles on aging response of Al-4Cu alloy, Mater. Sci. Eng. A, 386(2004), No. 1, p. 296.
A. Mandal, M. Chakraborty, and B.S. Murty, Ageing behaviour of A356 alloy reinforced with in-situ formed TiB2 particles, Mater. Sci. Eng. A, 489(2008), No. 1–2, p. 220.
S. Kumar, V. Subramanya Sarma, and B.S. Murty, A statistical analysis on erosion wear behaviour of A356 alloy reinforced with in situ formed TiB2 particles, Mater. Sci. Eng. A, 476(2008), No. 1–2, p. 333.
C.S. Ramesh, S.K. Jagadeesh, and R. Keshavamurthy, Solidification studies on sand cast Al 6061-SiCp composites, J. Alloys Compd., 509(2011), Suppl. 1, p. S371.
S.C. Jeng and S.W. Chen, The solidification characteristics of 6061 and A356 aluminum alloys and their ceramic particle-reinforced composites, Acta Mater., 45(1997), No. 12, p. 4887.
Y. Birol, Solid fraction analysis with DSC in semi-solid metal processing, J. Alloys Compd., 486(2009), No. 1–2, p. 173.
G. Klancnik, J. Medved, and P. Mrvar, Differential thermal analysis (DTA) and differential scanning calorimetry (DSC) as a method of material investigation, RMZ Mater. Geoenviron., 57(2010), No. 1, p. 127.
S. Gowri and F.H. Samuel, Effect of cooling rate on the solidification behavior of Al-7 Pct Si-SiCp metal-matrix composites, Metall. Trans. A, 23(1992), No. 12, p. 3369.
H. Kaufmann, E. Neuworth, J. Larcher, and H. Pacyna, Quality control for casting particulate reinforced aluminium alloys, [in] Proceedings of 3rd International Conference on Aluminium Alloys, Trondheim, Norway, 1992, p. 81.
P. Egizabal, Influence of Titanium Diboride (TiB 2) Particles on the Microstructure and Properties of Reinforced Al-Si7Mg0.3 and Al-Cu5MgTi Alloys for Plaster Casting Applications [Dissertation], University of Bordeaux, France, 2007, p. 176.
P. Marchwica, J.H. Sokolowski, and W.T. Kierkus, Fraction solid evolution characteristics of AlSiCu alloys: dynamic baseline approach, J. Achiev. Mater. Manuf. Eng., 47(2011), No. 2, p. 115.
L. Backerud, G. Chai, and J. Tamminen, Solidification Characteristics of Aluminum Alloys, American Foundrymen’s Society, 1990, p. 128.
Z.W. Chen, J.S. Li, W.Q. Jie, L. Liu, and H.Z. Fu, Solidification behaviour of Al-7%Si-Mg casting alloys, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 15(2005), No. 1, p. 40.
K.R. Ravi, R.M. Pillai, B.C. Pai, and M. Chakraborty, A novel approach for extracting and characterizing interfacial reaction products in Al-SiCp composites, Metall. Mater. Trans. A, 38(2007), p. 1666.
P. Das, S.K. Samanta, H. Chattopadhyay, and P. Dutta, Effect of pouring temperature on cooling slope casting of semi-solid Al-Si-Mg alloy, Acta Metall. Sin. Eng. Lett., 25(2012), No. 5, p. 329.
J. Wannasin and S. Thanabumrungkul, Development of a semi-solid metal processing technique for aluminium casting applications, Songklanakarin J. Sci. Technol., 30(2008), No. 2, p. 215.
I.G. Siddhalingeshwar, M.A. Herbert, M. Chakraborty, and R. Mitra, Effect of mushy state rolling on age-hardening and tensile behavior of Al-4.5Cu alloy and in situ Al-4.5Cu-5TiB2 composite, Mater. Sci. Eng. A, 528(2011), No. 3, p. 1787.