Efecto del Cr en la Microestructura y Propiedades Mecánicas de la Aleación Al-Cu-Y-Zr
Autores: Amer, Sayed M.; Glavatskikh, Maria V.; Barkov, Ruslan Yu.; Loginova, Irina S.; Pozdniakov, Andrey V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Determinación
Microestructura
Propiedades mecánicas
Composición de fases
Efecto de endurecimiento
Precipitados
Licencia
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La presente investigación tuvo como objetivo la determinación del efecto de la adición de Cr en la microestructura, composición de fases y propiedades mecánicas de la aleación Al-Cu-Y-Zr. Las aleaciones cuasi-binarias del sistema ternario Al-Cu-Y con una relación atómica de Cu/Y = 4/1 tienen un rango de solidificación estrecho con una alta temperatura de solidus. La adición de 0.3% de Cr en la aleación Al-5.1Cu-1.7Y-0.3Zr proporciona la formación de una nueva fase cuaternaria Al81-85Cu7-10Y3-4Cr5. Se nuclearon partículas esféricas de fase L12-Al3(Zr,Y) con un diámetro de 50 nm durante el tratamiento de solución a 600 grados C. No se encontraron precipitados de Al7Cr en la microestructura. El principal efecto de endurecimiento de 32.4 MPa y 29.1 MPa se logró a partir de los precipitados L12 y "(Al2Cu), respectivamente, de acuerdo con el cálculo. La dureza calculada de 61.5HV basada en el cálculo es consistente con el valor experimental de dureza. Las fases Al3Zr y Al7Cr deberían estar en equilibrio con (Al) de acuerdo con la sección politérmica calculada. Sin embargo, la investigación mediante microscopía electrónica de transmisión demuestra solo los precipitados de Al3(Zr,Y). Como resultado, el átomo de Cr disuelto proporciona una dureza ligeramente mayor en la aleación AlCuYZrCr laminada y recocida. Se observó una combinación adecuada de resistencia y ductilidad tanto después del laminado como después del laminado con un posterior recocido a 150 grados C durante 3 horas; la aleación exhibió una resistencia al rendimiento de 308-315 MPa, una resistencia a la tracción última de 323-335 MPa y una elongación hasta la fractura de 2.0-3.3%.
Descripción
La presente investigación tuvo como objetivo la determinación del efecto de la adición de Cr en la microestructura, composición de fases y propiedades mecánicas de la aleación Al-Cu-Y-Zr. Las aleaciones cuasi-binarias del sistema ternario Al-Cu-Y con una relación atómica de Cu/Y = 4/1 tienen un rango de solidificación estrecho con una alta temperatura de solidus. La adición de 0.3% de Cr en la aleación Al-5.1Cu-1.7Y-0.3Zr proporciona la formación de una nueva fase cuaternaria Al81-85Cu7-10Y3-4Cr5. Se nuclearon partículas esféricas de fase L12-Al3(Zr,Y) con un diámetro de 50 nm durante el tratamiento de solución a 600 grados C. No se encontraron precipitados de Al7Cr en la microestructura. El principal efecto de endurecimiento de 32.4 MPa y 29.1 MPa se logró a partir de los precipitados L12 y "(Al2Cu), respectivamente, de acuerdo con el cálculo. La dureza calculada de 61.5HV basada en el cálculo es consistente con el valor experimental de dureza. Las fases Al3Zr y Al7Cr deberían estar en equilibrio con (Al) de acuerdo con la sección politérmica calculada. Sin embargo, la investigación mediante microscopía electrónica de transmisión demuestra solo los precipitados de Al3(Zr,Y). Como resultado, el átomo de Cr disuelto proporciona una dureza ligeramente mayor en la aleación AlCuYZrCr laminada y recocida. Se observó una combinación adecuada de resistencia y ductilidad tanto después del laminado como después del laminado con un posterior recocido a 150 grados C durante 3 horas; la aleación exhibió una resistencia al rendimiento de 308-315 MPa, una resistencia a la tracción última de 323-335 MPa y una elongación hasta la fractura de 2.0-3.3%.