On the Precipitation of the -Phase {111} Al Plates in the Al–Cu–Mg Alloy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The precipitation of Ω-phase {111}α plates in the Al–Cu–Mg alloy has been investigated at a Cu/Mg ratio > 10 and low Si content. Unlike Al–Cu–Mg alloys containing Ag, nanoscale plates with an {111}α habit plane has been found for the first time to precipitate in the alloy according to a heterogeneous mechanism, namely, along low-angle boundaries, dislocation lines, and at the θ′-phase/Al-matrix interphase
boundary.

About the authors

I. S. Zuiko

Belgorod State University

Email: zuiko_ivan@bsu.edu.ru
Belgorod, 308015 Russia

M. R. Gazizov

Belgorod State University

Email: zuiko_ivan@bsu.edu.ru
Belgorod, 308015 Russia

R. O. Kaibyshev

Belgorod State University

Author for correspondence.
Email: zuiko_ivan@bsu.edu.ru
Belgorod, 308015 Russia

References

  1. Polmear I., StJohn D., Nie J.-F., Qian M. Light Alloys. Metallurgy of the Light Metals, 5th ed., Butterworth-Heinemann, 2017.
  2. Zuiko I., Kaibyshev R. Aging behavior of an Al–Cu–Mg alloy // J. Alloys Compd. 2018. V. 759. P. 108–119. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.05.053
  3. Zuiko I., Kaibyshev R. Effect of plastic deformation on the ageing behaviour of an Al–Cu–Mg alloy with a high Cu/Mg ratio // Mater. Sci. Eng. A. 2018. V. 737. P. 401–412. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.09.017
  4. Wang S.C., Starink M.J. Precipitates and intermetallic phases in precipitation hardening Al–Cu–Mg–(Li) based alloys // Int. Mat. Rev. 2005. V. 50. P. 193–215. https://doi.org/10.1179/174328005X14357
  5. Gazizov M., Kaibyshev R. Effect of pre-straining on the aging behavior and mechanical properties of an Al–Cu–Mg–Ag alloy // Mater. Sci. Eng. A. 2015. V. 625. P. 119–130. https://doi.org/10.1016/j.msea.2014.11.094
  6. Gable B.M., Shiflet G.J., Starke E.A. The effect of Si additions on Ω precipitation in Al–Cu–Mg–(Ag) alloys // Scr. Mater. 2004. V. 50. P. 149–153. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2003.09.004
  7. Reich L., Murayama M., Hono K. Evolution of Ω phase in an Al–Cu–Mg–Ag alloy–a three-dimensional atom probe study // Acta. Mater. 1998. V. 46. P. 6053–6062. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(98)00280-8
  8. Yoshimura R., Konno T.J., Abe E., Hiraga K. Transmission electron microscopy study of the evolution of precipitates in aged Al–Li–Cu alloys: the θ' and T1 phases // Acta. Mater. 2003. V. 51. P. 4251–4266. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(03)00253-2
  9. Yoshimura R., Konno T.J., Abe E., Hiraga K. Transmission electron microscopy study of the early stage of precipitates in aged Al–Li–Cu alloys // Acta. Mater. 2003. V. 51. P. 2891–2903. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(03)00104-6
  10. Mukhopadhyay A.K. Coprecipitation of Ω and σ phases in Al–Cu–Mg–Mn alloys containing Ag and Si // Metall. Mater. Trans. A. 2002. V. 33. P. 3635–3648. https://doi.org/10.1007/s11661-002-0238-7
  11. Mondol S., Alam T., Banerjee R., Kumar S., Chattopadhyay K. Development of a high temperature high strength Al alloy by addition of small amounts of Sc and Mg to 2219 alloy // Mater. Sci. Eng. A. 2017. V. 687. P. 221–231. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.01.037
  12. Auld J.H., Vietz J.T., Polmear I.J. T-phase Precipitation induced by the Addition of Silver to an Aluminium–Copper–Magnesium Alloy // Nature. 1966. V. 209. P. 703–704. https://doi.org/10.1038/209703a0
  13. Sano N., Hono K., Sakurai T., Hirano K. Atom-probe analysis of Ω and θ' phases in an Al–Cu–Mg–Ag alloy // Scr. Metall. Mater. 1991. V. 25. P. 491–496. https://doi.org/10.1016/0956-716X(91)90216-N
  14. Araullo-Peters V., Gault B., de Geuser F., Deschamps A., Cairney J.M. Microstructural evolution during ageing of Al–Cu–Li–x alloys // Acta. Mater. 2014. V. 66. P. 199–208. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2013.12.001
  15. Gazizov M.R., Boev A.O., Marioara C.D., Holmestad R., Aksyonov D.A., Gazizova M.Yu., Kaibyshev R.O. Precipitate/matrix incompatibilities related to the {111}Al Ω plates in an Al–Cu–Mg–Ag alloy // Mater. Charact. 2021. V. 182. P. 111586. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2021.111586
  16. Ferragut R., Dupasquier A., Macchi C., Somoza A., Lumley R., Polmear I. Vacancy–solute interactions during multiple-step ageing of an Al–Cu–Mg–Ag alloy // Scr. Mater. 2009. V. 60. P. 137–140. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2008.09.011
  17. Wenner S., Marioara C.D., Andersen S.J., Ervik M., Holmestad R. A hybrid aluminium alloy and its zoo of interacting nano-precipitates // Mater. Charact. 2015. V. 106. P. 226–231. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2015.06.002
  18. Dahmen U., Westmacott K.H. The mechanism of φ' precipitation on climbing dislocations in Al–Cu // Scr. Metall. 1983. V. 17. P. 1241–1246. https://doi.org/10.1016/0036-9748(83)90292-2
  19. Gumbmann E., Lefebvre W., De Geuser F., Sigli C., Deschamps A. The effect of minor solute additions on the precipitation path of an Al–Cu–Li alloy // Acta Mater. 2016. V. 115. P. 104–114. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.05.050
  20. Nagai Y., Murayama M., Tang Z., Nonaka T., Hono K., Hasegawa M. Role of vacancy–solute complex in the initial rapid age hardening in an Al–Cu–Mg alloy // Acta Mater. 2001. V. 49. P. 913–920. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(00)00348-7
  21. Yoshida H., Hashimoto H., Yokota Y., Ajika N. High Resolution Lattice Images of G.P. Zones in an Al–3.97 wt % Cu Alloy// Trans. JIM. 1983. V. 24. P. 378–385. https://doi.org/10.2320/matertrans1960.24.378
  22. Tung C.-H., Chiu R.-L., Chang P.-H. Observations of guinier-preston zones in an as-deposited Al–1 wt % Si–0.5 wt % Cu thin film // Scr. Mater. 1996. V. 34. P. 1473–1477. https://doi.org/10.1016/1359-6462(96)00004-8
  23. Ying P., Liu Z., Bai S., Liu M., Lin L., Xia P., Xia L. Effects of pre-strain on Cu–Mg co-clustering and mechanical behavior in a naturally aged Al–Cu–Mg alloy // Mater. Sci. Eng. A. 2017. V. 704. P. 18–24. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.06.097
  24. Zuiko I.S., Mironov S., Betsofen S., Kaibyshev R. Suppression of abnormal grain growth in friction-stir welded Al–Cu–Mg alloy by lowering of welding temperature // Scr. Mater. 2021. V. 196. P. 113765. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113765
  25. Zuiko I.S., Gazizov M.R., Kaibyshev R.O. Effect of thermomechanical treatment on the microstructure, phase composition, and mechanical properties of Al–Cu–Mn–Mg–Zr alloy // Phys. Met. Metallogr. 2016. V. 117. P. 906–919. https://doi.org/10.1134/S0031918X16090088
  26. Gable B.M., Zhu A.W., Csontos A.A., Starke E.A. The role of plastic deformation on the competitive microstructural evolution and mechanical properties of a novel Al–Li–Cu–X alloy // J. Light Metals. 2001. V. 1. P. 1–14. https://doi.org/10.1016/S1471-5317(00)00002-X
  27. Cassada W.A., Shiflet G.J., Starke E.A. Mechanism of Al2CuLi (T1) Nucleation and Growth // Met. Trans. A. 1991. V. 22. P. 287–297. https://doi.org/10.1007/BF02656798

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (1MB)
Indexing metadata
3.

Download (2MB)
Indexing metadata
4.

Download (1MB)
Indexing metadata
5.

Download (1MB)
Indexing metadata


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».