Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys
Homogenization is defined as a method of heat treatment, which consists of holding time at high temperature near the liquidus (approx. 0.7 to 0.8 of the melting temperature) to eliminate chemical inhomogeneity diffusion processes. Cause of segregation is selective crystal solidification in the gradu...
Saved in:
| Published in: | Металлофизика и новейшие технологии |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104089 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys / V. Weiss // Металлофизика и новейшие технологии. — 2013. — Т. 35, № 3. — С. 337-347. — Бібліогр.: 8 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860141438754357248 |
|---|---|
| author | Weiss, V. |
| author_facet | Weiss, V. |
| citation_txt | Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys / V. Weiss // Металлофизика и новейшие технологии. — 2013. — Т. 35, № 3. — С. 337-347. — Бібліогр.: 8 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Металлофизика и новейшие технологии |
| description | Homogenization is defined as a method of heat treatment, which consists of holding time at high temperature near the liquidus (approx. 0.7 to 0.8 of the melting temperature) to eliminate chemical inhomogeneity diffusion processes. Cause of segregation is selective crystal solidification in the gradual change in composition of the solid phase. Melt began to appear after certain hypothermia during cooling, and the growth of germs in accordance with the general laws of crystallization. Each rigid layer has a different chemical composition. The first part of the solid phase ingredient is characterized with low concentration of the element, the last one, on the contrary, is characterized with very high concentration. Susceptibility to crystal alloy segregation is greater, when the temperature interval solidification of alloys and the horizontal distance between the liquidus and solidus lines are larger. Crystal segregation will also increase with increasing content of alloying elements, which occurs in these experimental alloys as containing 6—9% alloying elements. Crystal segregation can be removed by diffusion, for which it is necessary to create conditions by homogenization annealing.
Гомогенізацію визначено як метод обробки, який полягає у витримці за високої температури поблизу ліквідуса (від 0,7 до 0,8 температури топлення) з метою усунення процесів дифузії, зумовлених хімічною неоднорідністю. Причиною сегрегації є вибіркове твердіння кристала за умов поступової зміни складу твердої фази. Розтоп починає з'являтися після деякого переохолодження під час остигання та росту зародків відповідно до загальних законів кристалізації. Кожний жорсткий шар має різний хімічний склад. Перша частина твердої фази мала низьку концентрацію легувальних елементів, остання - навпаки, високу. Сприйнятливість до сегрегації кристалічного стопу тим більша, чим більший температурний інтервал твердіння стопів та відстань по горизонталі між лініями ліквідуса і солідуса. Сегрегація кристала також зростає зі збільшенням кількості легувальних елементів, яка в даних експериментальних стопах становила 6 - 9 %. Сегрегація кристала може бути усунена дифузією, для цього необхідно створити умови шляхом гомогенізульвального відпалу сталі.
Гомогенизация определяется как метод термообработки, который состоит в выдержке при высокой температуре вблизи ликвидуса (от 0,7 до 0,8 температуры плавления) с целью устранения процессов диффузии, связанных с химической неоднородностью. Причиной сегрегации является избирательное отвердевание кристалла при постепенном изменении состава твёрдой фазы. Расплав начинает появляться после некоторого переохлаждения во время остывания и роста зародышей в соответствии с общими законами кристаллизации. Каждый жёсткий слой имеет различный химический состав. Первая часть твёрдой фазы имела низкую концентрацию легирующих элементов, последняя – наоборот, высокую. Восприимчивость к сегрегации кристаллического сплава тем больше, чем больше температурный интервал отвердевания сплавов и расстояние по горизонтали между линиями ликвидуса и солидуса. Сегрегация кристалла также возрастает с увеличением содержания легирующих элементов, которое в этих экспериментальных сплавах составляло 6—9%. Сегрегация кристалла может быть устранена диффузией, для чего необходимо создать условия путём гомогенизирующего отжига стали.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:50:05Z |
| format | Article |
| fulltext |
337
ДЕФЕКТЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ
PACS numbers: 64.75.Op, 66.30.Fq, 81.05.Bx, 81.07.Bc, 81.30.Bx, 81.40.Ef
Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time
on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys
Viktorie Weiss
Faculty of Production Technology and Management,
University of Jan Evangelysta Purkyně in Ústí nad Labem,
Pasteurova 7,
400 01 Ústí nad Labem, Czech Republic
Homogenization is defined as a method of heat treatment, which consists of
holding time at high temperature near the liquidus (approx. 0.7 to 0.8 of the
melting temperature) to eliminate chemical inhomogeneity diffusion pro-
cesses. Cause of segregation is selective crystal solidification in the gradual
change in composition of the solid phase. Melt began to appear after certain
hypothermia during cooling, and the growth of germs in accordance with the
general laws of crystallization. Each rigid layer has a different chemical
composition. The first part of the solid phase ingredient is characterized with
low concentration of the element, the last one, on the contrary, is character-
ized with very high concentration. Susceptibility to crystal alloy segregation
is greater, when the temperature interval solidification of alloys and the hor-
izontal distance between the liquidus and solidus lines are larger. Crystal
segregation will also increase with increasing content of alloying elements,
which occurs in these experimental alloys as containing 6—9% alloying ele-
ments. Crystal segregation can be removed by diffusion, for which it is neces-
sary to create conditions by homogenization annealing.
Гомогенізація визначається як метод оброблення, який полягає у витри-
мці при високій температурі поблизу ліквідуса (від 0,7 до 0,8 температури
топлення) з метою усунення процесів дифузії, пов’язаних з хімічною не-
однорідністю. Причиною сеґреґації є вибіркове твердіння кристалу при
поступовому змінюванні складу твердої фази. Розтоп починає з’являтися
після деякого переохолодження під час остигання та росту зародків від-
повідно до загальних законів кристалізації. Кожний жорсткий шар має
різний хімічний склад. Перша частина твердої фази мала низьку концен-
трацію леґувальних елементів, остання – навпаки, високу. Сприйнятли-
вість до сеґреґації кристалічного стопу тим більша, чим більший темпе-
ратурний інтервал твердіння стопів та відстань по горизонталі між лінія-
ми ліквідуса і солідуса. Сеґреґація кристалу також зростає зі збільшен-
Металлофиз. новейшие технол. / Metallofiz. Noveishie Tekhnol.
2013, т. 35, № 3, сс. 337—347
Оттиски доступны непосредственно от издателя
Фотокопирование разрешено только
в соответствии с лицензией
© 2013 ИМФ (Институт металлофизики
им. Г. В. Курдюмова НАН Украины)
Напечатано в Украине.
338 Viktorie WEISS
ням кількості леґувальних елементів, яка в цих експериментальних сто-
пах складала 6—9%. Сеґреґація кристалу може бути усунена дифузією,
для чого необхідно створити умови шляхом гомогенізувального відпалу
сталі.
Гомогенизация определяется как метод термообработки, который состоит
в выдержке при высокой температуре вблизи ликвидуса (от 0,7 до 0,8
температуры плавления) с целью устранения процессов диффузии, свя-
занных с химической неоднородностью. Причиной сегрегации является
избирательное отвердевание кристалла при постепенном изменении со-
става твёрдой фазы. Расплав начинает появляться после некоторого пере-
охлаждения во время остывания и роста зародышей в соответствии с об-
щими законами кристаллизации. Каждый жёсткий слой имеет различ-
ный химический состав. Первая часть твёрдой фазы имела низкую кон-
центрацию легирующих элементов, последняя – наоборот, высокую.
Восприимчивость к сегрегации кристаллического сплава тем больше, чем
больше температурный интервал отвердевания сплавов и расстояние по
горизонтали между линиями ликвидуса и солидуса. Сегрегация кристал-
ла также возрастает с увеличением содержания легирующих элементов,
которое в этих экспериментальных сплавах составляло 6—9%. Сегрегация
кристалла может быть устранена диффузией, для чего необходимо со-
здать условия путём гомогенизирующего отжига стали.
Key words: crystal segregation, AlCu4MgMn alloy, homogenization anneal-
ing, EDX analysis, image analysis.
(Received February 04, 2013)
1. INTRODUCTION
The homogenizing annealing temperature and time affect the process
of homogenization, diffusion coefficients for the elements in the alu-
minium matrix, and the size of the diffusion pathways. The tempera-
ture and duration of the process of homogenization is chosen to pro-
vide dissolution equilibrium of intermetallic phases formed in the pro-
cess of crystallization and subsequent diffusion of the elements into a
solid solution α. Likewise, for non-equilibrium eutectic, resulting in
higher crystallization rate than the equilibrium one, it dissolves and
diffuses into relevant components of α matrix. Homogenizing anneal-
ing temperature is determined in the range from 0.90Tm to 0.95Tm.
Homogenization annealing can take place at lower temperatures, from
0.8Tm to 0.9Tm. Homogenizing annealing temperature reduction can
significantly prolong the process of homogenizing annealing up to sev-
eral tens of hours.
Alloys Al—Cu—Mg, especially, AlCu4Mg duraluminium, and Al-
Cu4Mg, AlCu4MgMn, reach considerable strength after self-
hardening by heat treatment (Rm up to 530 MPa). The maximum solu-
THE EFFECT OF TEMPERATURE AND ANNEALING TIME ON HOMOGENIZATION 339
bility of copper in the aluminium solid solution under equilibrium con-
ditions is 5.7 wt.% Cu in eutectic reaction at the temperature of
548.2°C. AlCuMg alloys achieve considerable strength after curing,
their advantage is the natural aging process. Other alloying element in
industrial alloys of the Al—Cu—Mg is Mn, which increases strength.
AlCu4Mg in the alloy occurs primarily as binary eutectic α + CuAl2
with a small amount of ternary eutectic α + CuAl2 Cu2Mg2Al5, further
Mg2Si, FeAl3, AlFeMnSi, AlCuFeMn, etc. The aim of this paper is to
optimize the process of homogenization in terms of its duration and
the homogenizing annealing temperature of AlCu4MgMn alloys.
2. EXPERIMENT
To prepare castings, raw material supplied directly by the manufac-
turer is used as investigated material. Casting alloys studied are pre-
pared according to the chemical composition based on EN AW 2024—
EN AW AlCu4Mg1. Melting of the material is carried out in a furnace
at 730°C, the oven temperature is scanned by digital thermometer with
a precision of ±2°C. The melt is treated in the melting process and re-
fining salt melt surface is withdrawn. Prepared material is subjected
to gravity casting process into metal moulds preheated to a tempera-
ture of 220°C. Castings are in the shape of a conical cylinder with di-
mensions of 40/50 × 100 mm. Chemical composition of experimental
alloys prepared is presented in Table 1 in wt.%.
Prepared alloy is divided into two sets of samples, which are subject-
ed to homogenization annealing. Homogenization annealing furnace is
held in LAC, the temperature is scanned by digital thermometer with
accuracy of ±2°C. The first set of samples is homogenized at various
temperature regimes in the temperature range from 450 to 570°C in
20°C intervals (450, 470, 490, 510, 530, 550, and 570°C) at a constant
time of homogenization 8 hours. A second set of samples is prepared at
a constant temperature of homogenization annealing T = 490°C, but
with different time of the thermal process. Homogenizing annealing
time is 2 to 24 hours (2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, and 24 hours). After
homogenization, the samples had the size of 3×5/3 cm after the air-
cooling. Microstructure of the prepared samples before and after ho-
mogenizing annealing is analyzed on thin slices using metallographic
LEXT confocal laser microscope at magnification of ×100 (Figs 1—4).
A second set of samples is prepared at a constant temperature ho-
TABLE 1. The chemical composition of AlCu4MgMn alloy.
AlCu4MgMn (wt.%)
Cu Mn Mg Fe Si Al
3.83 0.31 1.78 0.07 0.06 93.93
340 Viktorie WEISS
mogenization annealing T = 490°C, but at different times of the heat-
ing process (Figs 5—7). Homogenizing annealing time is chosen in the
range of 2 to 24 hours (t = 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 24 hours).
Optical microscope in conjunction with PC software Buehler Om-
nimet Image Analysis system allows evaluating the quality of alloy Al-
Cu4MgMn homogenizing annealing using image analysis of the sam-
ples (5.40-nil). This analysis allows determining the heterogeneities
(particles) and the percentage occurring in the studied alloy by statis-
tically evaluated microscopic image size. Microscope image acquisition
is performed using metallographic optical microscope on thin slices at
Fig. 1. AlCu4MgMn alloy microstruc-
ture before homogenization; enl: ×100.
Fig. 2. AlCu4MgMn alloy microstruc-
ture at constant annealing lasting 8
hours; 470°C, enl: ×100.
Fig. 3. AlCu4MgMn alloy microstruc-
ture at constant annealing lasting 8
hours; 490°C, enl: ×100.
Fig. 4. AlCu4MgMn alloy microstruc-
ture at constant annealing lasting 8
hours; 570°C, enl: ×100.
THE EFFECT OF TEMPERATURE AND ANNEALING TIME ON HOMOGENIZATION 341
the magnification of ×100. Image analysis of alloy is used to determine
the influence of the annealing time on the quality of homogenizing an-
nealing.
To evaluate the percentage of the phase represented by the selected
samples, AlCu4MgMn alloy is investigated before homogenizing an-
nealing and after homogenizing annealing at 490°C for 4, 8 and 12
hours. All samples are subjected to imaging analysis of five different
sites examined. The results are mathematically processed by the above-
mentioned program (see Figs 8, 9 and Tables 2, 3).
Fig. 5. AlCu4MgMn alloy microstruc-
ture at constant annealing tempera-
ture of 490°C; 2 hours, enl: ×100.
Fig. 6. AlCu4MgMn alloy microstruc-
ture at constant annealing tempera-
ture of 490°C; 8 hours, enl: ×100.
Fig. 7. AlCu4MgMn alloy microstructure at constant annealing temperature
of 490°C; 20 hours, enl: ×100.
342 Viktorie WEISS
For the evaluation of homogenizing annealing of the AlCu4MgMn al-
loy, EDX analysis was performed before and after homogenization (see
Fig. 10, Table 4 and Fig. 11, Table 5).
Fig. 8. Image analysis of AlCu4MgMn alloy homogenization annealing at
490°C; 8 hours, enl: ×100.
Fig. 9. Dependence of the percentage of particles during homogenization an-
nealing in AlCu4MgMn alloy.
TABLE 2. The percentage of particles in AlCu4MgMn alloy.
Pattern Min. (%) Max. (%)
Average
(%)
Standard
deviation, %
Before homogenization 3.74 4.66 4.11 0.36
4 hours/490°C 1.03 1.85 1.44 0.29
8 hours/490°C 0.92 1.14 1.01 0.79
12 hours/490°C 0.57 1.11 0.81 0.21
THE EFFECT OF TEMPERATURE AND ANNEALING TIME ON HOMOGENIZATION 343
Energy dispersive spectroscopy allows analyzing the chemical compo-
sition of the phases present and eutectic α-solid solution. EDX analysis
of AlCu4MgMn alloys is performed on the sample before homogeniza-
tion annealing after heat processing and after homogenizing annealing
at 490°C for 8 hours. Analyzed sites are indicated by symbols P1 to P8.
TABLE 4. Pattern EDX analysis values of AlCu4MgMn alloy marked places in
Fig. 10 as P1—P8.
Analyzed elements P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Cu (wt.%) 18.61 27.00 11.60 22.80 1.12 1.14 1.57 3.31
Mn (wt.%) 0.06 0.03 0.10 0.10 0.09 0.13 0.10 0.13
Mg (wt.%) 2.25 1.72 1.74 1.55 2.33 1.79 2.85 3.79
Al (wt.%) 79.08 71.25 86.56 75.56 96.47 96.94 95.48 92.77
TABLE 3. Analysis of particle size in AlCu4MgMn alloy.
Pattern
Max.
(μm)
Min.
(μm)
Average
(μm)
Total number
of particles
Standard
deviation, %
Before homogenization 64.66 0.46 9.32 373 9.23
12 hours/490°C 23.81 0.93 4.23 253 3.46
Fig. 10. Pattern of EDX analysis of AlCu4MgMn alloy before annealing; the
places of analysis are marked as P1—P8; enl: ×1000.
344 Viktorie WEISS
Fig. 12. Analyzed area of EDX analysis of AlCu4MgMn alloys (as-cast condi-
tion, scanning electron microscope).
Fig. 11. Pattern of EDX analysis of AlCu4MgMn alloy after annealing with the
temperature of T = 490°C during 8 hours; the places of analysis are marked as
P1—P6; enl: ×1000.
TABLE 5. Pattern of EDX analysis values of AlCu4MgMn alloy places marked
in Fig. 11 as P1—P6.
Analyzed elements P1 P2 P3 P4 P5 P6
Cu (wt.%) 16.98 16.28 4.09 2.97 4.10 6.18
Mg (wt.%) 2.16 2.15 1.98 1.21 1.68 2.88
Mn (wt.%) 0.05 0.10 0.20 0.77 1.59 2.89
Al (wt.%) 80.82 81.48 93.72 95.06 92.63 88.05
THE EFFECT OF TEMPERATURE AND ANNEALING TIME ON HOMOGENIZATION 345
To evaluate the quality of homogenizing annealing in addition to
point EDX analysis, EDX analysis of surface is used to distribute alloy-
ing elements in the selected area of the sample alloy AlCu4MgMn ho-
mogenized at 490°C for 8 hours in typified aluminium parent metal
(see Figs 12, 13 and Figs 14, 15).
Fig. 13. EDX analysis of AlCu4MgMn alloy (Fig. 12) (distribution of alumini-
um, copper, magnesium and manganese, scanning electron microscope).
Fig. 14. Analyzed area of EDX analysis of AlCu4MgMn (homogenized T =
= 490°C/8 h, scanning electron microscope).
346 Viktorie WEISS
The images obtained during EDX analysis show the different areas
of concentration of the analyzed elements. Higher concentrations of
the analyzed element are represented by a light grey to white colours.
3. CONCLUSION
Optimal conditions of homogenizing annealing of AlCu4MgMn alloys
are evaluated in terms of microstructure image analysis using energy
dispersive spectroscopy. The selected parameters are homogenizing
annealing time at a constant temperature and annealing temperature
of homogenizing annealing at constant duration of this process. In
terms of microstructure of optimal homogenization, annealing tem-
perature at constant time of 8 hours for AlCu4MgMn alloys lies within
the range from 490 to 510°C. Annealing at higher temperature leads to
homogenization of the melted eutectic grain boundaries and globular
bodies of melted eutectic grains inside.
Influence of homogenizing annealing on microstructure of the in-
vestigated alloy is observed after two hours of this process. Optimum
annealing time of AlCu4MgMn alloy homogenization can be deter-
mined in the range of 8—10 hours at the temperature of homogeniza-
Fig. 15. EDX analysis of AlCu4MgMn alloy (Fig. 14) (distribution of alumini-
um, copper, magnesium and manganese, scanning electron microscope).
THE EFFECT OF TEMPERATURE AND ANNEALING TIME ON HOMOGENIZATION 347
tion annealing 490°C.
Quantitative evaluation method of image analysis is used to deter-
mine the effect of homogenizing annealing time on the percentage of
produced particles and their size in AlCu4MgMn alloy cast in a metal
mold. The graphical dependence of the average percentage of particles
on the time of homogenization at the temperature of 490°C shows that
with increasing time of homogenization annealing the percentage de-
creases from 4.11% to 0.81%. The most intense homogenizing anneal-
ing effect is observed after 4-hour soak at homogenization annealing
temperature 490°C, the percentage of particles decreased from 4.11% to
1.85%. After the following eight hours the percentage of particles de-
creased to 1.14%. Size of particles, which were observed in the alloy af-
ter AlCu4MgMn homogenizing annealing at 490°C for 12 hours de-
creased from 9.32 micron to 4.23 micron.
The results of the EDX point analysis of AlCu4MgMn alloys show
that the process of homogenizing annealing caused dissolution of the
intermetallic phase and subsequent diffusion of the elements into solid
solution α. Data obtained by EDX suggest the presence of heterogenei-
ties in the form of the increased undissolved copper content (16.63
wt.%). It can confirm the presence of insoluble phase AlCuFeMn, Al-
SiMnCuFe, and Al12Mn2Cu or undissolved residual phases and eutectic
CuAl2, CuAl2 + α, α + CuAl2 + Mg2Si, which melt at 517°C.
REFERENCES
1. T. Grígerová, I. Lukáč, and R. Kořený, Zlievárenstvo Neželezných Kovov (Brati-
slava—Praha: 1988).
2. Š. Michna, I. Lukáč, P. Louda, and V. Očenášek, Aluminium Materials and
Technologies from A to Z (Adin S.R.O: 2005), ISBN 978-80-89244-18-8.
3. V. Vajsová, Metallurgist, 54, Iss. 9: 618 (2011).
4. V. Vajsová and Š. Michna, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 32, No. 7: 949 (2010)
5. V. Vajsová, Transactions of the Universities of Košice (2009).
6. V. Vajsová, Strojírenská Technologie, Ročník XIV (2010).
7. V. Vajsová, Slėvárenství, No. 7—8 (2010).
8. V. Weiss, Š. Michna, and E. Střihavkova, Metalografie, Metody a Postupy
(2010).
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-104089 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1024-1809 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T17:50:05Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Weiss, V. 2016-07-01T12:55:39Z 2016-07-01T12:55:39Z 2013 Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys / V. Weiss // Металлофизика и новейшие технологии. — 2013. — Т. 35, № 3. — С. 337-347. — Бібліогр.: 8 назв. — англ. 1024-1809 PACS numbers: 64.75.Op, 66.30.Fq, 81.05.Bx, 81.07.Bc, 81.30.Bx, 81.40.Ef https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104089 Homogenization is defined as a method of heat treatment, which consists of holding time at high temperature near the liquidus (approx. 0.7 to 0.8 of the melting temperature) to eliminate chemical inhomogeneity diffusion processes. Cause of segregation is selective crystal solidification in the gradual change in composition of the solid phase. Melt began to appear after certain hypothermia during cooling, and the growth of germs in accordance with the general laws of crystallization. Each rigid layer has a different chemical composition. The first part of the solid phase ingredient is characterized with low concentration of the element, the last one, on the contrary, is characterized with very high concentration. Susceptibility to crystal alloy segregation is greater, when the temperature interval solidification of alloys and the horizontal distance between the liquidus and solidus lines are larger. Crystal segregation will also increase with increasing content of alloying elements, which occurs in these experimental alloys as containing 6—9% alloying elements. Crystal segregation can be removed by diffusion, for which it is necessary to create conditions by homogenization annealing. Гомогенізацію визначено як метод обробки, який полягає у витримці за високої температури поблизу ліквідуса (від 0,7 до 0,8 температури топлення) з метою усунення процесів дифузії, зумовлених хімічною неоднорідністю. Причиною сегрегації є вибіркове твердіння кристала за умов поступової зміни складу твердої фази. Розтоп починає з'являтися після деякого переохолодження під час остигання та росту зародків відповідно до загальних законів кристалізації. Кожний жорсткий шар має різний хімічний склад. Перша частина твердої фази мала низьку концентрацію легувальних елементів, остання - навпаки, високу. Сприйнятливість до сегрегації кристалічного стопу тим більша, чим більший температурний інтервал твердіння стопів та відстань по горизонталі між лініями ліквідуса і солідуса. Сегрегація кристала також зростає зі збільшенням кількості легувальних елементів, яка в даних експериментальних стопах становила 6 - 9 %. Сегрегація кристала може бути усунена дифузією, для цього необхідно створити умови шляхом гомогенізульвального відпалу сталі. Гомогенизация определяется как метод термообработки, который состоит в выдержке при высокой температуре вблизи ликвидуса (от 0,7 до 0,8 температуры плавления) с целью устранения процессов диффузии, связанных с химической неоднородностью. Причиной сегрегации является избирательное отвердевание кристалла при постепенном изменении состава твёрдой фазы. Расплав начинает появляться после некоторого переохлаждения во время остывания и роста зародышей в соответствии с общими законами кристаллизации. Каждый жёсткий слой имеет различный химический состав. Первая часть твёрдой фазы имела низкую концентрацию легирующих элементов, последняя – наоборот, высокую. Восприимчивость к сегрегации кристаллического сплава тем больше, чем больше температурный интервал отвердевания сплавов и расстояние по горизонтали между линиями ликвидуса и солидуса. Сегрегация кристалла также возрастает с увеличением содержания легирующих элементов, которое в этих экспериментальных сплавах составляло 6—9%. Сегрегация кристалла может быть устранена диффузией, для чего необходимо создать условия путём гомогенизирующего отжига стали. en Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Металлофизика и новейшие технологии Дефекты кристаллической решётки Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys Оценка влияния температуры и времени отжига на гомогенизацию сплавов AlC4MgMn Article published earlier |
| spellingShingle | Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys Weiss, V. Дефекты кристаллической решётки |
| title | Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys |
| title_alt | Оценка влияния температуры и времени отжига на гомогенизацию сплавов AlC4MgMn |
| title_full | Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys |
| title_fullStr | Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys |
| title_full_unstemmed | Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys |
| title_short | Assessment of the Effect of Temperature and Annealing Time on Homogenization of AlCu4MgMn Alloys |
| title_sort | assessment of the effect of temperature and annealing time on homogenization of alcu4mgmn alloys |
| topic | Дефекты кристаллической решётки |
| topic_facet | Дефекты кристаллической решётки |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104089 |
| work_keys_str_mv | AT weissv assessmentoftheeffectoftemperatureandannealingtimeonhomogenizationofalcu4mgmnalloys AT weissv ocenkavliâniâtemperaturyivremeniotžiganagomogenizaciûsplavovalc4mgmn |