Evolución de la estructura y propiedades mecánicas de la aleación de Al-2Cu-1.5Mn-1Mg-1Zn (wt.%) diseñada para disperoides Al20Cu2Mn3
Autores: Belov, Nikolay; Akopyan, Torgom; Tsydenov, Kirill; Letyagin, Nikolay; Fortuna, Anastasya
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Posibilidad
Resistencia
Aleación
Mg
Zn
Dispersoides
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo se centró en estudiar la posibilidad de aumentar la resistencia de la aleación de lámina Al2Cu1.5Mn (wt.%) no tratable térmicamente mediante la adición conjunta de 1% de Mg y 1% de Zn. Se ha estudiado el efecto de estos elementos en la estructura y propiedades mecánicas de la nueva aleación de lámina Al2Cu1.5Mn diseñada para dispersoides Al20Cu2Mn3 mediante cálculos y métodos experimentales. Los datos obtenidos sobre la composición de fases, microestructura y propiedades físicas y mecánicas de la nueva aleación para diferentes rutas de procesamiento (incluyendo laminado en caliente, laminado en frío y recocido) se han comparado con los de la aleación ternaria libre de Mg y Zn. Se ha demostrado que la formación de dispersoides de Al20Cu2Mn3 de tamaño nanométrico (~7 vol.%) permite la conservación de la estructura de grano no recristalizada después del recocido a temperaturas de hasta 400 grados C (3 h), mientras que el Mg y el Zn tienen un efecto positivo en la resistencia debido a la formación de una solución sólida de aluminio aleado. Como resultado, las láminas laminadas en frío de la aleación modelo Al2Cu1.5Mn1Mg1Zn mostraron un rendimiento de resistencia sustancialmente mayor después del recocido a 400 grados C en comparación con la aleación de referencia ternaria. En particular, la UTS es ~360 frente a ~300 MPa, y la YS es 280 frente a 230 MPa. En el ejemplo de la aleación modelo Al2Cu1.5Mn1Mg1Zn, se ha demostrado que el sistema es prometedor para diseñar nuevas aleaciones resistentes al calor como una alternativa sostenible a las aleaciones 2xxx. La nueva aleación tiene una ventaja sobre las aleaciones comerciales (particularmente, 2219, 2024, 2014), no solo en manufacturabilidad sino también en estabilidad térmica. El ciclo de producción de láminas para la aleación modelo es mucho más corto porque se excluyen las etapas de homogeneización, tratamiento de solución y enfriamiento en agua.
Descripción
Este trabajo se centró en estudiar la posibilidad de aumentar la resistencia de la aleación de lámina Al2Cu1.5Mn (wt.%) no tratable térmicamente mediante la adición conjunta de 1% de Mg y 1% de Zn. Se ha estudiado el efecto de estos elementos en la estructura y propiedades mecánicas de la nueva aleación de lámina Al2Cu1.5Mn diseñada para dispersoides Al20Cu2Mn3 mediante cálculos y métodos experimentales. Los datos obtenidos sobre la composición de fases, microestructura y propiedades físicas y mecánicas de la nueva aleación para diferentes rutas de procesamiento (incluyendo laminado en caliente, laminado en frío y recocido) se han comparado con los de la aleación ternaria libre de Mg y Zn. Se ha demostrado que la formación de dispersoides de Al20Cu2Mn3 de tamaño nanométrico (~7 vol.%) permite la conservación de la estructura de grano no recristalizada después del recocido a temperaturas de hasta 400 grados C (3 h), mientras que el Mg y el Zn tienen un efecto positivo en la resistencia debido a la formación de una solución sólida de aluminio aleado. Como resultado, las láminas laminadas en frío de la aleación modelo Al2Cu1.5Mn1Mg1Zn mostraron un rendimiento de resistencia sustancialmente mayor después del recocido a 400 grados C en comparación con la aleación de referencia ternaria. En particular, la UTS es ~360 frente a ~300 MPa, y la YS es 280 frente a 230 MPa. En el ejemplo de la aleación modelo Al2Cu1.5Mn1Mg1Zn, se ha demostrado que el sistema es prometedor para diseñar nuevas aleaciones resistentes al calor como una alternativa sostenible a las aleaciones 2xxx. La nueva aleación tiene una ventaja sobre las aleaciones comerciales (particularmente, 2219, 2024, 2014), no solo en manufacturabilidad sino también en estabilidad térmica. El ciclo de producción de láminas para la aleación modelo es mucho más corto porque se excluyen las etapas de homogeneización, tratamiento de solución y enfriamiento en agua.