Yb-fiber laser beam effects on the surface modification of Al–Fe aerospace alloy obtaining weld filet structures, low fine porosity and corrosion resistance

Pariona, Moisés Meza; Teleginski, Viviane; Santos, Kelly dos; Machado, Siliane; Zara, A. J.; Zurba, Nadia Khaled; Riva, Rudimar

doi:10.1016/j.surfcoat.2011.10.007

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“…In the study the results reported by Pariona et al [5] reveal the formation of weld filet structures with metastable phases and finely dispersed precipitates. The creation of a finely porous layer of protective coating produced during the rapid remelting process contributed to increase the corrosion resistance of laser-treated specimens when compared with untreated specimens.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 68%

Roughness, residual stresses and pitting corrosion effect on shot peened AA 7075

Žagar

Grum

2015

Teh. vjesn.

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Original scientific paper The paper deals with the effect of roughness, residual stresses and pitting corrosion on different shot peened (SP) ENAW 7075 aluminium alloy in different states. Suitable residual stress profile increases the applicability and life cycle of mechanical parts, treated by shot peening. Pitting corrosion has a major influence on aging of structural elements made of high strength aluminium alloys as corrosion pits lead to earlier fatigue crack initiation under tensile dynamic loading. In order to improve material resistance to corrosion fatigue it is necessary to reduce pit-tip stresses. To eliminate or reduce pit stresses, shot peening was proposed. The objective of the research was to establish the optimal parameters of the shot peening treatment of the aluminium alloy in different precipitation hardened states with regard to residual stress profiles and corrosion resistance. The analysis indicated that particles such as Al7Cu2Fe and MgZn2 play an important role in pitting corrosion and after SP the number and size of surface pits was reduced.Keywords: aluminium alloy; corrosion resistance; pitting corrosion; residual stresses; roughness; shot peening Hrapavost, zaostala naprezanja i točkasta korozija na sačmarenom AA 7075Izvorni znanstveni članak Rad analizira učinak hrapavosti, zaostalih naprezanja i točkaste korozije na sačmarenoj ENAW 7075 aluminijskoj leguri u različitim stanjima. Odgovarajući profil zaostalog naprezanja povećava primjenljivost i trajnost mehaničkih dijelova, podvrgnutih sačmarenju. Točkasta korozija uvelike utječe na starenje konstrukcijskih elemenata izrađenih od aluminijskih legura visoke čvrstoće budući da rupice nastale korozijom dovode do ranijeg stvaranja pukotina zbog zamora materijala pod vlačnim dinamičkim opterećenjem. U svrhu poboljšanja otpornosti materijala na zamor zbog korozije, potrebno je smanjiti naprezanja na rubove pukotina. Da bi se otklonila ili smanjila ta naprezanja, predloženo je sačmarenje. Cilj je istraživanja bio pronaći optimalne parametre sačmarenja aluminijske legure u raznim stanjima precipitacijskog otvrdnjavanja u odnosu na profile zaostalog naprezanja i otpornost na koroziju. Analiza je pokazala da čestice kao što su Al7Cu2Fe i MgZn2 imaju važnu ulogu u točkastoj koroziji te su se nakon sačmarenja smanjili broj i veličina pukotina na površini.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 68%

Roughness, residual stresses and pitting corrosion effect on shot peened AA 7075

Žagar

Grum

2015

Teh. vjesn.

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“…A Figura 1 (b) mostra a superfície da amostra observada pelo MEV e a Figura 1 (c) a ampliação dessa região. A superfície tratada apresenta regiões específicas, tais como, a região sobre a trilha (setas verdes) e região entre as trilhas (setas vermelhas), a qual observam-se a presença de microporosidades e trincas, sendo que as microporosidades estão em maior concentração na região sobre as trilhas (Figura 1 (c)), resultados semelhantes também foram encontrados pelos autores PARIONA et al [2,3,4], em estudos anteriores da liga Al-1,5%Fe em peso tratadas por RSL.…”

Section: Caracterização Microestrutural Da Liga Al-15%feunclassified

“…A camada tratada (região refundida) tem uma profundidade aproximada de 200 µm, esta região pode ser observada com mais detalhes na Figura 2(a, b), e com maior ampliação na Figura 2(c, d), cuja microestrutura apresenta características mais homogênea e refinada que o substrato, devido à alta velocidade de resfriamento de solidificação, além disso, foi verificada a presença de microporosidades, entretanto, nessa região não foi observada uma microestrutura bem definida. Em pesquisas anteriores desta mesma liga realizada pelos autores PARIONA et al [2,3,4], relatam a existência de características microestruturais mais homogêneas e refinadas do que o substrato. Essa região também apresenta partículas intermetálicas bem melhor distribuídas na camada tratada, devido a refusão e a alta velocidade de resfriamento que ocorre durante o processo de solidificação.…”

Section: Caracterização Microestrutural Da Liga Al-15%feunclassified

“…A técnica de RSL gera na camada tratada propriedades muito melhores em comparação ao material base, dentre elas, o aumento da dureza, a redução da rugosidade e o aumento da resistência à corrosão [2,3,4]. Além disso, apresenta uma alta impedância eletroquímica, bem como apresenta uma camada com características passivantes em meio ácido sulfúrico em comparação ao substrato, segundo estudos da autora MICE-NE [5].…”

Section: Introductionunclassified

“…Os autores PARIONA et al [2,3,4] estudaram a liga Al-1,5% Fe hipoeutéticas tratadas pela técnica de RSL, sendo que toda a superfície da amostra tratada foi recoberta por múltiplas trilhas, neste estudo foi caracterizado a região fundida. Como resultado observou-se uma microestrutura na região fundida com característica mais refinada, homogênea e compacta, porém, também foi observada a presença de microfissuras e protuberâncias.…”

Section: Introductionunclassified

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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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Investigation on the Controllable Microstructures of High Iron Content Al–Fe Alloys Fabricated via Solid–Liquid Mixture Method Combining with Plasma Arc Heating Approach

Zhou

Wang

et al. 2017

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Al-Fe alloys, with large amounts of sphere-like structures, few plate-like structures, and little needle-like structures of micron scale second phase have been successfully prepared via a new type of solid-liquid mixture approach combined with plasma arc heating (PAH). The authors have obtained Al-Fe alloys with iron content of 0-15%, which is of extremely significance that thermal plasma jet (TPJ) breaks through the limitation of low iron content in Al-Fe alloys. Microstructures characterization indicates that not only the microstructures of Al-Fe alloys are refined, but also the morphologies are optimized. Meanwhile, sharp corners of iron powders are rounded off and impurities are removed under the action of PAH, which is important for improving mechanical property of Al-Fe alloys. And then, the effects of various parameters including PAH, iron content, and melt temperature on the microstructures and mechanical performance are systematically investigated. The possible influence mechanisms of parameters are investigated and put forward, and appropriate parameters have been obtained during the processing of Al-Fe alloys via TPJ.

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Yb-fiber laser beam effects on the surface modification of Al–Fe aerospace alloy obtaining weld filet structures, low fine porosity and corrosion resistance

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Roughness, residual stresses and pitting corrosion effect on shot peened AA 7075

Roughness, residual stresses and pitting corrosion effect on shot peened AA 7075

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

Investigation on the Controllable Microstructures of High Iron Content Al–Fe Alloys Fabricated via Solid–Liquid Mixture Method Combining with Plasma Arc Heating Approach

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