La Influencia de los Parámetros de Homogeneización en la Microestructura y Dureza de Aleaciones Forjadas de AlMnFeMgSi(Zr)
Autores: Broer, Jette; Mallow, Sina; Oldenburg, Kevin; Milkereit, Benjamin; Kessler, Olaf
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Propiedades mecánicas
Dispersoides
Recocido de homogeneización
A nanoescala
Zr
Precipitación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
El propósito de esta investigación es mejorar las propiedades mecánicas de las aleaciones forjadas de AlMnFeMgSi formando una alta densidad de dispersoides de refuerzo a nanoescala durante el recocido de homogeneización. La cadena de procesos para las aleaciones forjadas de AlMnFeMgSi incluye el recocido de homogeneización después de la colada continua. En este paso, se disuelven las inhomogeneidades y segregaciones y se precipitan los dispersoides. Los dispersoides formados obstaculizan el crecimiento de grano, pero generalmente no pueden aumentar la resistencia debido a su tamaño grueso de unos 100 nm. Temperaturas de homogeneización más bajas deberían resultar en la precipitación de dispersoides más pequeños durante la homogeneización. Se investigó la adición de Zr para aumentar este efecto. Se espera que el Zr forme más dispersoides a partir de la fase Al3Zr. Esto requiere una comprensión fundamental de la cinética dependiente de la temperatura y la naturaleza de la formación de precipitados durante la homogeneización. Para este propósito, el estado como colado se caracteriza primero mediante calorimetría diferencial de barrido. Posteriormente, se investigan y cuantifican una gran cantidad de parámetros de homogeneización a través de pruebas de dureza. Se investiga la micro y nanostructura para parámetros prometedores y se realiza un análisis de partículas. En el presente estudio, fue posible precipitar dispersoides finos de unos pocos 10 nm al reducir la temperatura de homogeneización, lo que resultó en un aumento significativo de la dureza. La aleación con Zr permitió la precipitación de más dispersoides con un tamaño de unos pocos nm en una alta densidad, lo que aumentó aún más la resistencia.
Descripción
El propósito de esta investigación es mejorar las propiedades mecánicas de las aleaciones forjadas de AlMnFeMgSi formando una alta densidad de dispersoides de refuerzo a nanoescala durante el recocido de homogeneización. La cadena de procesos para las aleaciones forjadas de AlMnFeMgSi incluye el recocido de homogeneización después de la colada continua. En este paso, se disuelven las inhomogeneidades y segregaciones y se precipitan los dispersoides. Los dispersoides formados obstaculizan el crecimiento de grano, pero generalmente no pueden aumentar la resistencia debido a su tamaño grueso de unos 100 nm. Temperaturas de homogeneización más bajas deberían resultar en la precipitación de dispersoides más pequeños durante la homogeneización. Se investigó la adición de Zr para aumentar este efecto. Se espera que el Zr forme más dispersoides a partir de la fase Al3Zr. Esto requiere una comprensión fundamental de la cinética dependiente de la temperatura y la naturaleza de la formación de precipitados durante la homogeneización. Para este propósito, el estado como colado se caracteriza primero mediante calorimetría diferencial de barrido. Posteriormente, se investigan y cuantifican una gran cantidad de parámetros de homogeneización a través de pruebas de dureza. Se investiga la micro y nanostructura para parámetros prometedores y se realiza un análisis de partículas. En el presente estudio, fue posible precipitar dispersoides finos de unos pocos 10 nm al reducir la temperatura de homogeneización, lo que resultó en un aumento significativo de la dureza. La aleación con Zr permitió la precipitación de más dispersoides con un tamaño de unos pocos nm en una alta densidad, lo que aumentó aún más la resistencia.