Cellular growth during transient directional solidification of hypoeutectic Al–Fe alloys

Goulart, Pedro R.; Cruz, Kleber S.; Spinelli, José Eduardo; Ferreira, Itamar; Cheung, Noé; Garcia, Amauri

doi:10.1016/j.jallcom.2008.03.026

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“…As can be seen from Fig.9(a-c), while the increasing V and Fe content, the values of tensile strength increased, but the values of percent elongation (ε) decreased. Goulart et al 31 carried out directional solidification experiments with hypoeutectic Al-Fe alloys, and reported that with the increase in the alloy Fe content higher density of eutectic fibers was observed, which improved the tensile strength but reduced the ductility. This result is good agreement with our results.…”

Section: Effect Of Growth Velocity and Fe Content On The Tensile Propmentioning

confidence: 99%

Influences of Growth Velocity and Fe Content on Microstructure, Microhardness and Tensile Properties of Directionally Solidified Al-1.9Mn-xFe Ternary Alloys

et al. 2017

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In this study, influences of growth velocity and composition (Fe content) on the microstructure (rod spacing) and mechanical properties (microhardness, ultimate tensile strength and fracture surface) of Al-Mn-Fe ternary alloys have been investigated. Al-1.9 Mn-xFe (x=0.5, 1.5 and 5 wt. %) were prepared using metals of 99.99% high purity in the vacuum atmosphere. At a constant temperature gradient (6.7 K/mm), these alloys were directionally solidified upwards under various growth velocities (8.3-978 μm/s) using a Bridgman-type directional solidification furnace. The results show that two kinds of Al-rich α-Al phase and Fe-rich intermetallic (Al 6 FeMn) phase may be present in the final microstructures of the alloys when the Fe content increases from 0.5 wt.% to 5 wt.%. Al 6 FeMn intermetallic rod spacing, microhardness and ultimate tensile strength were measured and expressed as functions of growth velocity and Fe content by using a linear regression analysis method. According to experimental results, the microhardness and ultimate tensile strength of the solidified samples increase with increase in the growth velocity and Fe content and decrease in rod spacing. The elongations of the alloys decrease gradually with increasing growth velocity and Fe content.

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Section: Effect Of Growth Velocity and Fe Content On The Tensile Propmentioning

confidence: 99%

Influences of Growth Velocity and Fe Content on Microstructure, Microhardness and Tensile Properties of Directionally Solidified Al-1.9Mn-xFe Ternary Alloys

et al. 2017

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“…A Tabela 3 apresenta os quatros picos de difração mais intensos de cada fase, de acordo com a literatura indicada, utilizados na identificação das fases presentes na liga Al-1,5%Fe em peso tratadas por RSL. Na Tabela 5, estão dispostos os dados das principais fases da liga em estudo identificadas pela técnica de DRXIR, e também as fases não identificadas pelas referidas técnicas, mas previstas no diagrama de fases do sistema Al-Fe conforme a literatura já citada [16,22,24,25,26,27] …”

Section: Difração De Raios Xunclassified

“…Na parte inferior das micrografias realizadas por MO (Figura 2(a)) e por MEV (Figura 2(b)), observase uma microestrutura com morfologia basicamente granular (celular). A região do substrato foi ampliada, conforme Figura 2(e), na qual se observam partículas intermetálicas em forma de agulhas (cor branca) que estão alocadas ao redor de grãos (células), segundo relatam os autores PARIONA et al [2,3]; GOULART et al [16]; BERTELLI et al [22] e SILVA; GARCIA e SPINELLI [29] essas partículas brancas representam o intermetálico Al 3 Fe, a qual é mais comum na solidificação em equilíbrio, conforme prevista no diagrama de fases do sistema binário Al-Fe [24,25,26]. A Tabela 6 apresenta a análise de EDS realizada na superfície e camada tratadas por RSL, bem como da região de substrato.…”

Section: Caracterização Microestrutural Da Liga Al-15%feunclassified

“…Cabe ressaltar que no presente trabalho não foram identificadas as fases intermetálicas Al 3 Fe (Al 13 Fe 4 ) e Al 6 Fe, porém no estudo realizado pelos autores e PARIONA et al [2,3,4], GOULART et al [16] e BER-TELLI et al [22] estas referidas fases foram encontradas. Os autores PARIONA et al [2] afirmam que a presença destas fases metaestáveis é devido a alta velocidade de resfriamento da solidificação da região fundida em decorrência do RSL, consequentemente aumentando a solubilidade do ferro em alumínio devido a alta temperatura gerada no processo de tratamento.…”

Section: Figuraunclassified

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Identificação qualitativa de fases de uma liga hipoeutética Al-1,5%Fe em peso tratada por refusão superficial a laser por meio de difração de raios X com ângulo de incidência rasante

et al. 2015

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RESUMOAtualmente há uma ampla investigação sobre ligas de alumínio, principalmente devido a sua larga aplicação na indústria automotiva e aeroespacial devida a características, como baixa densidade, alta condutividade térmica e elétrica, além de elevada resistência à corrosão a temperatura ambiente. Ligas de Al-Fe possuem um alto grau de modificação de sua microestrutura, no caso da utilização de um tratamento adequado, permitindo, assim, o aprimoramento de suas propriedades. Neste trabalho, a amostra estudada foi a liga Al-1,5%Fe tratada através da refusão superficial a laser (RSL) de modo a aprimorar suas características superficiais. A identificação dessa liga, com relação às fases presentes, foi realizada por meio dos difratogramas de raios X com ângulo de incidência rasante (DRXIR), em função da profundidade. Nesta técnica, o ângulo de incidên-cia dos raios X é fixo e o detector move-se fazendo a varredura 2θ, a fim de obter difratogramas em diferentes profundidades variando-se apenas o ângulo de incidência. A análise foi realizada em escala micrométrica em duas condições de coleta de dados diferentes de DRXIR. A primeira variou-se o ângulo de incidência entre 0,5° a 6°, com intervalos de 0,5°, em modo de varredura contínua de 20º a 90°. A segunda, em ângulos de incidência 3° e 6°, em modo de varredura passo a passo de 20° a 120°, usada para melhorar a qualidade dos difratogramas e, em consequência, a melhoria da identificação de fases. Como resultado, foi realizado a caracterização microestrutural da superfície tradada pela técnica de RSL, bem como da parte transversal da camada tratada por meio de microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e por meio de DRXIR da camada tratada em função da profundidade, a identificação de fases simples, como o Al e o Fe, e metaestáveis, como o AlN, Al 2,144 O 3,2 e o Al 2 O 3 , em uma camada entre 0,6 a 7,8 µm, como consequência da alta velocidade de resfriamento e do tratamento de RSL ter sido realizado em atmosfera não controlada e sem gás de proteção.Palavras-chave: DRXIR, caracterização microestrutural, ligas Al-Fe, óxido de alumínio e AlN. ABSTRACTThere are currently an extensive research on aluminum alloys, mainly due to its wide application in the au-

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“…It is well known that changes in the alloy chemistry and cooling rate during solidification can affect not only the cellular/ dendritic growth but also the distribution of eutectic mixture and intermetallic particles. The effects of such modification can be especially important on mechanical strength and corrosion resistance [4][5][6][7][8][9][10] , which means that such properties are governed by either the scale of the microstructure or by size and distribution of intermetallic particles. The dendrite or cell fineness can be even more important in the prediction of mechanical properties than grain size.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effects of cellular growth on fatigue life of directionally solidified hypoeutectic Al-Fe Alloys

Ribeiro

Silva

et al. 2014

Mat. Res.

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Al-Fe hypoeutectic alloys are a family of casting alloys characterized by cell growth, low cost and appreciable formability. It is well known that fatigue strength is a requirement of prime importance considering the nature of load typically observed during operations involving the risers used in oil extraction. The aim of this study is to examine the influence of cell size and its intercellular phase distribution on the fatigue life (N f ) of the directionally solidified Al-0.5, 1.0 and 1.5wt% Fe alloys. A water-cooled vertical upward unidirectional solidification system was used to provide the castings. Microscopy light and SEM microscopy were used. It was found that fatigue life decreases as cell spacing (λ c ) increases. Smaller cell spacing allows a homogeneous distribution of Al-Fe fibers to happen within the intercellular regions, which tends to improve the mentioned fatigue property. ); where A and B are constants] seems to be able to encompass the fatigue life variation along the Al-Fe alloys.

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Cellular growth during transient directional solidification of hypoeutectic Al–Fe alloys

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Influences of Growth Velocity and Fe Content on Microstructure, Microhardness and Tensile Properties of Directionally Solidified Al-1.9Mn-xFe Ternary Alloys

Influences of Growth Velocity and Fe Content on Microstructure, Microhardness and Tensile Properties of Directionally Solidified Al-1.9Mn-xFe Ternary Alloys

Identificação qualitativa de fases de uma liga hipoeutética Al-1,5%Fe em peso tratada por refusão superficial a laser por meio de difração de raios X com ângulo de incidência rasante

Effects of cellular growth on fatigue life of directionally solidified hypoeutectic Al-Fe Alloys

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