The Experts below are selected from a list of 219 Experts worldwide ranked by ideXlab platform
Chung-gil Kang - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
The effect of raw material fabrication process on microstructural characteristics in reheating process for semi-solid forming
Journal of Materials Processing Technology, 2005Co-Authors: P.k. Seo, Chung-gil KangAbstract:Abstract In this paper, the reheating process in the A356 alloy, by electromagnetic stirring (EMS) and extrusion, is discussed. The EMS method is used mainly to manufacture raw materials of a globular microstructure. If relevant reheating is carried out, products with excellent mechanical properties can be manufactured by EMS. However, the cost of raw material for EMS is very high. Contrarily, extruded material has a fine dendrite microstructure and has rarely been assumed to be suitable for the semi-solid forming process. It was found in this study that the microstructure of extruded material could be globularized and applied to the semi-solid forming process only with the relevant reheating parameters. This applicability was estimated by investigating, through image analysis properties such as the solid fraction, the mean equivalent Diameter and roundness under various reheating conditions. Under the same reheating conditions, the microstructure of the material by EMS and that of the material by extrusion was compared. Also, the variation of the globular morphology and the coarsening of the primary α-Al phase were investigated according to the final isothermal holding time in the reheating process using a Billet Diameter 4 in.
P.k. Seo - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
The effect of raw material fabrication process on microstructural characteristics in reheating process for semi-solid forming
Journal of Materials Processing Technology, 2005Co-Authors: P.k. Seo, Chung-gil KangAbstract:Abstract In this paper, the reheating process in the A356 alloy, by electromagnetic stirring (EMS) and extrusion, is discussed. The EMS method is used mainly to manufacture raw materials of a globular microstructure. If relevant reheating is carried out, products with excellent mechanical properties can be manufactured by EMS. However, the cost of raw material for EMS is very high. Contrarily, extruded material has a fine dendrite microstructure and has rarely been assumed to be suitable for the semi-solid forming process. It was found in this study that the microstructure of extruded material could be globularized and applied to the semi-solid forming process only with the relevant reheating parameters. This applicability was estimated by investigating, through image analysis properties such as the solid fraction, the mean equivalent Diameter and roundness under various reheating conditions. Under the same reheating conditions, the microstructure of the material by EMS and that of the material by extrusion was compared. Also, the variation of the globular morphology and the coarsening of the primary α-Al phase were investigated according to the final isothermal holding time in the reheating process using a Billet Diameter 4 in.
A. Schiffl - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
Einfluss von SiC-Partikel und Gießgeschwindigkeit auf die Korngröße einer im Strangguss vergossenen Magnesiumlegierung HP AZ31 Influence of grain refinement with SiC-particles and casting speed on the grain size of HP AZ31 during vertical direct chi
2015Co-Authors: A. Schiffl, Mark Alan EastonAbstract:SiC particles are effective grain refiners in Mg–Al alloys. The greatest reduction in grain size occurs in alloys with low Al contents, and therefore the investigation has been undertaken with a commercial HP AZ31 Mg alloy. The presence of Mg2Si phases in the microstructure and consideration of phase equilibria suggest that SiC can transform into Al4C3. If this happens Al4C3 can also act as an effective grain refiner for Mg–Al alloys. The lattice misfit between SiC, Al4C3 and Mg is in the same range, about 4%. Good grain refining achieved in laboratory scale trials has been reproduced on an industrial scale vertical direct chill casting machine. The influence of the casting speed and the addition of SiC as grain refiner on the grain size across the cross-section of castings was investigated. A higher casting speed reduces the grain size at the edge of the casting of non-grain-refined Billets, but the grain size is not consistent across the Billet Diameter. This variation in the grain size is not acceptable. After the addition of SiC grain refiner, the grain size was homogeneous across the casting crosssection. 1. Einleitung Der Leichtbau im Automobilsektor (PKW, NKW) und in der Luftund Raumfahrt verlangt immer nach leichteren und gleichzeitig stabileren Losungen. Dies kann durch Leichtmetalle wie Magnesium und Aluminium bewerkstelligt werden. Zudem werden vermehrt auch Werkstoffverbunde wie das Mg–Al-Verbundkurbelgehause von BMW[1] oder auch MetallKunststoffverbunde eingesetzt, um diese Ziele zu erreichen [2-4]. Fur den Leichtbau gibt es eine wichtige treibende Kraft: das Gewicht der bewegten Massen muss reduziert werden. Damit ermoglicht man bei den Automobilen eine sportliche Auslegung und in der Luftund Raumfahrt zusatzliche Traglastkapazitat. Ein positiver Nebeneffekt des Leichtbaus ist, dass durch die reduzierten Massen der Treibstoffverbrauch gesenkt werden kann. Dies fuhrt dazu, dass weniger fossile Treibstoffe benotigt werden und somit der CO2Ausstos gesenkt werden kann. Dieser Umweltgedanke bringt frischen Wind in schon lange bekannte Materialien wie Magnesium [5-8]. Wenn die verschiedenen Herstellungsrouten des Magnesiums und seiner Legierungen betrachtet werden, dann mussen alle Legierungen zuerst erschmolzen und vergossen werden. Der Zustand des Gefuges im Gusszustand wirkt sich immer bis in das Endprodukt aus sowohl positiv als auch negativ [9]. Um die geforderten Eigenschaften im Fertigprodukt, wie hohe mechanische Festigkeiten bei hoher Dehnung, ausgezeichnete Korrosionseigenschaften, verbesserte Warmfestigkeit und gute Verarbeitbarkeit zu erreichen, muss die Korngrose klein und die Qualitat der Schmelze hoch bleiben [10-12]. Die nichtmetallischen Einschlusse und Oxide, die wahrend des Schmelzens, Chargierens und Legierens mit in die Schmelze eingebracht werden, mussen mittels Reinigung vor dem Vergiesen beseitigt werden [13-17]. Der Grundstein zu einer feinen Kornstruktur im Halbzeug oder Fertigprodukt kann schon beim Giesen durch Kornfeinung gelegt werden. Zusatzlich verbessern sich die giestechnologischen Eigenschaften wie Speisung, Reduzierung der Heisrissneigung, Lunkerbildung, Porengrose oder -dichte. Dadurch kann im Strangguss die Giesgeschwindigkeit bei gleich bleibender Gussteilqualitat gesteigert werden [18, 19]. Die so erreichte Steigerung des Durchsatzes erhoht die Produktivitat der Stranggiesanlage. Bei grosen und dickwandigen Gussstucken ist eine Homogenitat der statischen und dynamischen Kennwerte uber den Querschnitt nur durch Kornfeinung zu erreichen [1, 20]. Zusatzlich wirkt sich ein feines Korn in den nachgeschalteten Prozessschritten positiv durch verkurzte Warmebehandlungszeiten [12, 15, 16] aus. Durch die Kornfeinung des Halbzeuges (Strangpressbolzen, Walzbarren) ist eine homogene Rekristallisation uber den gesamten Querschnitt wahrend des Umformprozesses bei geringen Umformgrad begunstigt. Dies ermoglicht auch bei verringerter Durchknetung des Werkstoffes kleine, homogene Korner bei gleichzeitig guten mechanischen (statischen und dynamischen) Kennwerten uber den gesamten Querschnitt [10, 16, 20]. Magnesiumlegierungen konnen in zwei grose Familien unterteilt werden: ohne und mit Aluminium. Die Mg–Al-Legierungen sind am weitesten verbreitet und reichen von der Knetlegierung AZ31 bis zu den typischen Druckgusslegierungen AM60 und AZ91. Der hohe Anteil an Aluminium in diesen Legierungen verbessert die Giesbarkeit und reduziert die Neigung des starken Brennens der Schmelzbadoberflache. Die ublichen Al-Gehalte in Gusslegierungen liegen im Bereich von 5 bis 10 Gew.-% [14-17, 20]. Anders als bei Al-freien Mg-Legierungen, welche mit Zirkonium korngefeint werden konnen [15], muss fur die Kornfeinung von aluminiumhaltigen Legierungen auf einige alte und teilweise giftige Verfahren zuruck gegriffen werden [1, 15, 21]. Diese Verfahren beruhen auf dem Einbringen von Kohlenstoff, Kohlenstoffverbindungen oder heterogenen Keimen oder dem extremen Uberhitzen der Schmelze [1]. Wenn Kohlenstoff eingebracht wird, dann wird angenommen, dass sich in den aluminiumhaltigen Schmelzen Aluminiumkarbide (Al4C3) [22] bilden. Diese besitzen gute Eigenschaften bezuglich der Wirksamkeit als heterogener Keim in Magnesium, wie z.B. einen geringen Gittermisfit unter 4% (Tabelle 1) und daher eine gute Benetzbarkeit. In der Literatur ist weiters bekannt, dass SiC-Partikel ( SiCP ) als heterogene Keime fur Mg– Al-Legierungen zum Einsatz kommen konnen [23]. Der Gittermisfit zwischen SiC und Magnesiums liegt auch unter 4% (Tabelle 1). Der geringe Gittermisfit, die Verfugbarkeit der SiCPartikel in jeder gewunschten Grose und vor allem das leichte Handling der Partikel pradestinieren SiC-Partikel als Kornfeiner fur Mg–Al-Legierungen [23-25]. Tabelle 1: Uberblick moglicher Kornfeiner fur Mg–Al-Legierungen und deren Gittermisfit mit dem MgGitter
-
Einfluss von SiC-Partikeln und Gießgeschwindigkeit auf die Korngröße einer im Strangguss vergossenen Magnesiumlegierung HP AZ31
BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, 2009Co-Authors: A. Schiffl, M. EastonAbstract:SiC-Partikel sind effektive Kornfeiner für Mg-Al-Legierungen. In Legierungen mit geringen Aluminiumkonzentrationen ist die stärkste Reduktion in der Korngröße zu beobachten, wenn ein effektiver Kornfeiner zugegeben wird. Aus diesem Grund wurden die Versuche mit einer kommerziellen HP AZ31 durchgeführt. Durch die Zugabe von SiC-Partikeln steigt der Gehalt an Mg_2Si-Phasen an, und unter Einbezug von Phasengleichgewichten kann angenommen werden, dass sich die SiC-Partikel in Al_4C_3-Partikel umwandeln. Diese stehen der Kornfeinung von Mg-Al-Legierungen als aktiver Keim zur Verfügung, denn die Gitterfehlpassung zwischen Al_4C_3, SiC und Magnesium liegt für alle im Bereich von ca. 4 %. Die in den Laborgießversuchen erzielten guten, reproduzierbaren Kornfeinungsergebnisse bei Verwendung von SiC als Kornfeiner wurden an einer industriellen Vertikalstranggießanlage verifiziert. Der Einfluss der Gießgeschwindigkeit und des Einsatzes von SiC zur Kornfeinung wurde über den Querschnitt des Stranggussbolzens untersucht. Eine höhere Gießgeschwindigkeit verringert die Korngröße am Rand des Bolzens von nicht korngefeinten Legierungen, verschlechtert aber den Korngrößenverlauf über den Querschnitt. Dieser inhomogene Verlauf ist nicht akzeptabel. Nach der Zugabe von SiC-Partikeln stellt sich ein homogener Korngrößenverlauf über den Querschnitt ein, unabhängig von der Gießgeschwindigkeit. SiC particles are effective grain refiners in Mg-Al alloys. The greatest reduction in grain size occurs in alloys with low Al contents, and therefore the investigation has been undertaken with a commercial HP AZ31 Mg alloy. The presence of Mg_2Si phases in the microstructure and consideration of phase equilibria suggest that SiC can transform into Al_4C_3. If this happens, Al_4C_3 can also act as an effective grain refiner for Mg-Al alloys. The lattice misfit between SiC, Al_4C_3 and Mg is in the same range, about 4 %. Good grain refining achieved in laboratory scale trials has been reproduced on an industrial scale vertical direct chill casting machine. The influence of the casting speed and the addition of SiC as grain refiner on the grain size across the cross section of castings was investigated. A higher casting speed reduces the grain size at the edge of the casting of non-grain-refined Billets, but the grain size is not consistent across the Billet Diameter. This variation in the grain size is not acceptable. After the addition of SiC grain refiner, the grain size was homogeneous across the casting cross section.
M. Easton - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
Einfluss von SiC-Partikeln und Gießgeschwindigkeit auf die Korngröße einer im Strangguss vergossenen Magnesiumlegierung HP AZ31
BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, 2009Co-Authors: A. Schiffl, M. EastonAbstract:SiC-Partikel sind effektive Kornfeiner für Mg-Al-Legierungen. In Legierungen mit geringen Aluminiumkonzentrationen ist die stärkste Reduktion in der Korngröße zu beobachten, wenn ein effektiver Kornfeiner zugegeben wird. Aus diesem Grund wurden die Versuche mit einer kommerziellen HP AZ31 durchgeführt. Durch die Zugabe von SiC-Partikeln steigt der Gehalt an Mg_2Si-Phasen an, und unter Einbezug von Phasengleichgewichten kann angenommen werden, dass sich die SiC-Partikel in Al_4C_3-Partikel umwandeln. Diese stehen der Kornfeinung von Mg-Al-Legierungen als aktiver Keim zur Verfügung, denn die Gitterfehlpassung zwischen Al_4C_3, SiC und Magnesium liegt für alle im Bereich von ca. 4 %. Die in den Laborgießversuchen erzielten guten, reproduzierbaren Kornfeinungsergebnisse bei Verwendung von SiC als Kornfeiner wurden an einer industriellen Vertikalstranggießanlage verifiziert. Der Einfluss der Gießgeschwindigkeit und des Einsatzes von SiC zur Kornfeinung wurde über den Querschnitt des Stranggussbolzens untersucht. Eine höhere Gießgeschwindigkeit verringert die Korngröße am Rand des Bolzens von nicht korngefeinten Legierungen, verschlechtert aber den Korngrößenverlauf über den Querschnitt. Dieser inhomogene Verlauf ist nicht akzeptabel. Nach der Zugabe von SiC-Partikeln stellt sich ein homogener Korngrößenverlauf über den Querschnitt ein, unabhängig von der Gießgeschwindigkeit. SiC particles are effective grain refiners in Mg-Al alloys. The greatest reduction in grain size occurs in alloys with low Al contents, and therefore the investigation has been undertaken with a commercial HP AZ31 Mg alloy. The presence of Mg_2Si phases in the microstructure and consideration of phase equilibria suggest that SiC can transform into Al_4C_3. If this happens, Al_4C_3 can also act as an effective grain refiner for Mg-Al alloys. The lattice misfit between SiC, Al_4C_3 and Mg is in the same range, about 4 %. Good grain refining achieved in laboratory scale trials has been reproduced on an industrial scale vertical direct chill casting machine. The influence of the casting speed and the addition of SiC as grain refiner on the grain size across the cross section of castings was investigated. A higher casting speed reduces the grain size at the edge of the casting of non-grain-refined Billets, but the grain size is not consistent across the Billet Diameter. This variation in the grain size is not acceptable. After the addition of SiC grain refiner, the grain size was homogeneous across the casting cross section.
Sung Hyuk Park - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
effect of Billet Diameter on hot extrusion behavior of mg al zn alloys and its influence on microstructure and mechanical properties
Journal of Alloys and Compounds, 2017Co-Authors: Sung Hyuk ParkAbstract:Abstract The effect of the initial Billet size on the microstructural evolution and tensile properties of extruded AZ61 and AZ91 Mg alloys was investigated using homogenized Billets with Diameters of 50 and 80 mm. All the extruded alloys exhibit a bimodal structure consisting of fine dynamically recrystallized (DRXed) grains with numerous precipitates and relatively coarse DRXed grains with few precipitates. Although the size and hardness of the fine DRXed grains do not vary with the Billet size, using a smaller Billet results in a significant reduction in the size and area fraction of coarse DRXed grains because of an increase in the quantity of precipitates. This increase in both the fraction of fine grains and the number of Mg 17 Al 12 precipitates improves the tensile strength of the extruded alloys. This size effect can be attributed mainly to the increase in the strain rate with decreasing Billet Diameter, which promotes dynamic recrystallization and precipitation during extrusion. The effect of Billet size is more pronounced in the AZ91 alloy, which has a high concentration of alloy elements, than in the AZ61 alloy.