Local chemical ordering and its effects on the ageing phenomena in AlMgSi alloy with Ag additions
Procesy lokalnego porządkowania pierwiastków stopowych poprzedzające wydzielanie faz umacniających w stopach AlMgSi z dodatkiem srebra były badane z zastosowaniem skaningowej mikroskopii elektronowej o rozdzielczości atomowej. Głównym celem badań było zrozumienie zjawiska porządkowania dodatków stopowych przed zarodkowaniem nowych faz. Obserwacje mikroskopowe zostały uzupełnione o pomiary oporu elektrycznego w czasie obróbki cieplnej a także różnicową kalorymetrię. Zastosowanie tych metod pozwoliło na uzyskanie kompletnego obrazu procesu porządkowania przesyconego roztworu stałego w czasie sztucznego starzenia. Wykazano, że atomy srebra biorą udział w tworzeniu klastrów atomowych oraz wzroście wydzieleń faz umacniających od początkowych etapów przemian. Jest to zjawisko niezwykle istotne pod kątem kształtowania właściwości na drodze umocnienia wydzieleniowego. W nierównowagowym roztworze stałym, atomy Ag tworzą klastry Mg-Ag razem z wakansami, ograniczając tym samym możliwość dyfuzji innych pierwiastków rozpuszczonych w osnowie. Prowadzi to do rozdrobnienia wydzieleń faz umacniających względem konwencjonalnego procesu. Dodatkowo, nowoutworzone wydzielenia cechuje obecność aglomeratów atomów Ag na powierzchni rozdziału faz. Ostatecznie skutkuje to podniesieniem twardości stopu o 30HV0.2 ponad poziom typowy dla stopów AlMgSi. Pomimo, że atomy srebra wpływają na mechanizm zarodkowania i wzrostu faz umacniających, skład fazowy w stanie umocnionym pozostaje bez zmian względem konwencjonalnych stopów tego typu. Znajduje to potwierdzenie w analizie składu chemicznego oraz wzajemnych relacji krystalograficznych pomiędzy wydzieleniem a osnową. Zastosowanie nowoczesnych metod bezpośredniej obserwacji procesu klastrowania wraz z analizą ilościową na różnych etapach została zastosowana po raz pierwszy w celu wykazania roli srebra w zarodkowaniu w wzroście faz umacniających w stopie AlMgSi.
Artykuł:
Acta Materialia
Autorzy z PW:
Witold Chromiński, Michał Misiak, Grzegorz Cieślak, Małgorzata Lewandowska
Dyscyplina:
Rok wydania: