The simultaneous efect of extrusion and T6 treatment on the mechanical properties of Al-15wt.%Mg2Si composite
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N. Soltani
Abstract
This article investigates the simultaneous efect of extrusion ratio and T6 heat treatment on microstructure and mechanical properties of in-situ Al-15wt.%Mg2Si composite. his composite has already been introduced as a new class of light materials but the brittle structure of the primary Mg2Si which is formed during solidiication limits its application. As-cast composite was directly extruded as rod by using three diferent dies. Ater T6 heat treatment on extruded samples, microstructure was studied by optical and scanning electron microscopy. Results demonstrated that extruded and heat treated composite possesses considerably higher strength and enhanced ductility in comparison with the as-cast samples. It was also found that heat treatment and extrusion processes change the primary Mg2Si morphology considerably and its size increases as extrusion ratio decreased. Fracture surface examinations revealed a transition from brittle fracture mode in as-cast composite to ductile fracture in heat treated and extruded specimens. his can be attributed to the changes in size and morphology of Mg2Si intermetallics and porosity content.
Kurzfassung
Die vorliegende Arbeit untersucht den kombinierten Einluss verschiedener Umformgrade beim Strangpressen und einer T6-Wärmebehandlung auf Gefüge und mechanische Eigenschaten eines Al-15 Ma.-%Mg2Si-Verbundwerkstofs. Dieser gehört zu einer bereits bekannten Klasse neuer Leichtbauwerkstofe, deren Einsatzbereich jedoch durch die Sprödigkeit der primären Mg2Si-Partikel, die sich während der Erstarrung bilden, eingeschränkt ist. Das gegossene Ausgangsmaterial wurde mithilfe von drei verschiedenen Stempeln direkt in Stangenform gepresst. Nach der T6-Wärmebehandlung an extrudierten Proben wurde die Mikrostruktur durch Lichtund Rasterelektronenmikroskopie untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass extrudierte und wärmebehandelte Proben wesentlich höhere Festigkeit und erhöhte Duktilität im Vergleich zu den Proben im gegossenen Zustand besitzen. Ferner wurde beobachtet, dass Prozesse, die Strangpressen und Wärmebehandlung kombinieren, die Morphologie der primären Mg2Si-Ausscheidungen signiikant verändern, wobei ihre Gräße mit abnehmendem Umformgrad ansteigt. Eine Untersuchung der Bruchflächen zeigte einen Übergang des Bruchmodus von Sprödbruch beim Ausgangsmaterial zu duktilem Bruch in den extrudierten und wärmebehandelten Proben. Dies kann den Änderungen der Größe und Morphologie der Mg2Si-Phasen und der Porosität zugeschrieben werden.
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© 2012, Carl Hanser Verlag, München
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