Evaluation of hot tearing susceptibility of wrought aluminum alloys based on their semisolid tensile properties

Tensile properties of wrought Aluminum alloys in a semisolid state are meaningful to understand the solidification behavior of such alloys and to understand the reasons for variant casting defects. Several challenges should be overcome to measure semisolid tensile properties accurately including large thermal gradients, load fluctuations, and inaccurate strain measurements. An appropriate design of the tensile specimen, the choice of a novel method to calculate stress based on L-gauge displacement, and strain measurements using the digital image correlation method were the main tools of this study to overcome all challenges. This project focused on how to use semisolid tensile properties to evaluate hot tearing susceptibility during the direct chill casting process. To achieve this objective, two parameters were studied: chemical composition and casting speed. In addition, the effectiveness of this novel method was evaluated based on its accuracy to measure elastic properties. The semisolid tensile properties of two AA6111 direct-chill (DC) cast alloys (A and B) have been studied. The Cu, Mn, and Si contents of alloy A are higher than those of alloy B. The microstructures of the alloys were analyzed before tensile testing and after tensile fracture. Isothermal holding was performed in the temperatures of 510, 520, 535, 552, 564 and 580 °C for 1 h to study porosity/void formation in both alloys. Tensile tests were conducted near the solidus temperature in the temperature range of 450–580 °C at a strain rate of 10-4 s-1. The strain during tensile testing was measured using the digital image correlation method to obtain reliable stress-strain curves. The results revealed that the tensile strengths of the alloys gradually decreased to zero with increasing temperature to arrive at the zero-stress temperature, whereas the strains at the failure decreased sharply with increasing temperature until zero-ductility temperature (ZDT) was reached. Moreover, the failure strain of alloy B at any given testing temperature was higher than that of alloy A. Non-mechanical and mechanical hot-tearing criteria were used to study the hot-tearing susceptibilities (HTSs) of the alloys. Considering the mechanical criterion, the ZDT and brittle temperature range of alloy A were lower and larger than those of alloy B, indicating that the HTS index of alloy A was higher than that of alloy B. The elastic properties of the Al-Mg-Si direct-chill-cast AA6111 alloy were determined during the unloading stage of the cyclic tensile test over a wide range of temperatures (25–550°C), and particular attention was paid to high temperatures near the solidus. Young’s modulus was calculated based on macroscopic and localized strains, which were measured using an extensometer and the digital image correlation (DIC) method. Poisson's ratio was determined based on the localized axial and lateral strains measured using the DIC method. Over the entire temperature range, the DIC method demonstrated a higher stability in its accuracy with increasing temperature than that using the extensometer. A sharp change in the slope of Young's modulus as a function of the temperature, starting from the solidus temperature, was detected using the DIC method. Correlations between Young's modulus and temperature in both the solid and semi-solid states were established. Poisson’s ratio as a function of the temperature exhibited a dramatic change near the solidus temperature because of the presence of liquid pockets. The onset brittle temperature of AA6111 alloy in the semi-solid state was estimated to be 550°C based on the critical values of Poisson’s ratio and the shear modulus to bulk modulus ratio. Two AA5182 alloy ingots (A and B) were cast at different casting speeds of 60 and 75 mm/min. A comprehensive investigation was conducted, encompassing microstructural analysis of the subsurface and bulk regions, along with tensile testing near the solidus temperature in the range of 520-580°C and with two strain rates (10-4 s-1 and 10-3 s-1). Microstructural analysis revealed the equiaxed grain structure throughout ingot A, whereas ingot B exhibited a transition from equiaxed structure in the subsurface to columnar grain structure in the bulk region. Regarding intermetallic phases, the ingot A showed predominant Al₆(Fe,Mn), whereas the ingot B exhibited a high amount of needle-like Al₃Fe. Consequently, ingot A exhibited superior semisolid tensile properties compared to ingot B at given test temperatures. The difference between the two ingots became pronounced at the low strain rate of 10-4 s-1. The values of the brittle temperature range (BTR) in ingot B were larger than those in ingot A. An assessment of hot tearing susceptibility (HTS) using BTR criterion revealed that the HTS in ingot B was higher than in ingot A, which was confirmed by the occurrence of large transverse macrocrack during direct chill casting of ingot B. Les propriétés en traction des alliages d’aluminium ouvrés à l'état semi-solide sont significatives pour comprendre le comportement de solidification de tels alliages et explorer les raisons des défauts de coulée. Plusieurs défis doivent être surmontés pour mesurer avec précision les propriétés en traction des alliages à l'état semi-solide, à savoir les grands gradients thermiques, les fluctuations de charge et les mesures de la déformation. La bonne conception de l’éprouvette de traction, le choix d’une nouvelle méthode de calcul de la contrainte basée sur le déplacement de la jauge L et la mesure de la déformation à l’aide de la méthode de corrélation d’image numérique ont été les principaux outils de cette étude pour surmonter tous les défis. Ce projet a porté sur l’utilisation des propriétés en traction des alliages à l'état semisolide pour évaluer la susceptibilité à la déchirure à chaud pendant le processus de coulée par refroidissement direct. Pour atteindre cet objectif, deux paramètres ont été étudiés : la composition chimique et la vitesse de coulée. De plus, l’efficacité de cette nouvelle méthode a été évaluée en fonction de sa précision à mesurer les propriétés élastiques. Les propriétés en traction des alliages AA6111 (A et B) è l'état semi-solides ont été étudiées. Les teneurs en Cu, Mn et Si de l’alliage A sont supérieures à celles de l’alliage B. Les microstructures des alliages ont été analysées avant les essais de traction et après la rupture par traction. Des essais de traction isotherme ont été effectués à des températures étudiée a été de 510, 520, 535, 552, 564 et 580 °C pendant 1 h pour étudier la porosité/formation de vide dans les deux alliages. La plage de température de 450 à 580 °C avec un taux de déformation de 10-4s-1. La déformation pendant les essais de traction a été mesurée à l’aide de la méthode de corrélation d’image numérique pour obtenir des courbes de contrainte-déformation fiables. Les résultats ont montrés que la résistance à la traction des alliages diminuait progressivement à zéro avec l’augmentation de la température pour arriver à la température de contrainte zéro, tandis que les contraintes à la rupture diminuaient fortement avec l’augmentation de la température jusqu’à la température de ductilité zéro (ZDT). De plus, la déformation à la rupture de l’alliage B à n’importe quelle température d’essai était plus élevée que celle de l’alliage A. Des critères non mécaniques et mécaniques de déchirure à chaud ont été utilisés pour étudier les susceptibilités à la déchirure à chaud (HTSs) des alliages. Compte tenu du critère mécanique, la ZDT et la plage de température fragile de l’alliage A étaient respectivement inférieures et supérieures à celles de l’alliage B, ce qui indique que le HTS index de l’alliage A était supérieur à celui de l’alliage B. Les propriétés élastiques de l’alliage AA6111 à refroidissement direct ont été déterminées au cours de la phase de déchargement de l’essai de traction cyclique sur un large éventail de températures (25 à 550 °C), et une attention particulière a été accordée aux températures élevées près du solides. Le module de Young a été calculé à partir de Mesures macroscopiques et localisées de la deformation , qui ont été faites à l’aide d’un extensomètre et d’une méthode de corrélation d’image numérique (DIC). Le coefficient de Poisson a été déterminé en fonction des tensions axiales et latérales localisées mesurées à l’aide de la méthode de corrélation d’image numérique ont été les principaux outils de cette étude pour surmonter tous les défis. Ce projet a porté sur l’utilisation des propriétés en traction des alliages à l'état semisolide pour évaluer la susceptibilité à la déchirure à chaud pendant le processus de coulée par refroidissement direct. Pour atteindre cet objectif, deux paramètres ont été étudiés : la composition chimique et la vitesse de coulée. De plus, l’efficacité de cette nouvelle méthode a été évaluée en fonction de sa précision à mesurer les propriétés élastiques. Les propriétés en traction des alliages AA6111 (A et B) è l'état semi-solides ont été étudiées. Les teneurs en Cu, Mn et Si de l’alliage A sont supérieures à celles de l’alliage B. Les microstructures des alliages ont été analysées avant les essais de traction et après la rupture par traction. Des essais de traction isotherme ont été effectués à des températures étudiée a été de 510, 520, 535, 552, 564 et 580 °C pendant 1 h pour étudier la porosité/formation de vide dans les deux alliages. La plage de température de 450 à 580 °C avec un taux de déformation de 10-4s-1. La déformation pendant les essais de traction a été mesurée à l’aide de la méthode de corrélation d’image numérique pour obtenir des courbes de contrainte-déformation fiables. Les résultats ont montrés que la résistance à la traction des alliages diminuait progressivement à zéro avec l’augmentation de la température pour arriver à la température de contrainte zéro, tandis que les contraintes à la rupture diminuaient fortement avec l’augmentation de la température jusqu’à la température de ductilité zéro (ZDT). De plus, la déformation à la rupture de l’alliage B à n’importe quelle température d’essai était plus élevée que celle de l’alliage A. Des critères non mécaniques et mécaniques de déchirure à chaud ont été utilisés pour étudier les susceptibilités à la déchirure à chaud (HTSs) des alliages. Compte tenu du critère mécanique, la ZDT et la plage de température fragile de l’alliage A étaient respectivement inférieures et supérieures à celles de l’alliage B, ce qui indique que le HTS index de l’alliage A était supérieur à celui de l’alliage B. Les propriétés élastiques de l’alliage AA6111 à refroidissement direct ont été déterminées au cours de la phase de déchargement de l’essai de traction cyclique sur un large éventail de températures (25 à 550 °C), et une attention particulière a été accordée aux températures élevées près du solides. Le module de Young a été calculé à partir de Mesures macroscopiques et localisées de la deformation , qui ont été faites à l’aide d’un extensomètre et d’une méthode de corrélation d’image numérique (DIC). Le coefficient de Poisson a été déterminé en fonction des tensions axiales et latérales localisées mesurées à l’aide de la méthode DIC. Sur toute la plage de température, la méthode DIC a démontré une plus grande stabilité dans sa précision avec l’augmentation de la température que celle utilisant l’extensomètre. Un changement marqué dans la pente du module de Young en fonction de la température, à partir de la temperature du solidus, a été détecté à l’aide de la méthode DIC. Des corrélations entre le module de Young et la température dans les deux états solide et semi-solide ont été établies. Le coefficient de Poisson en fonction de la température a montré un changement spectaculaire près de la température du solidus en raison de la présence de poches de liquide. La température de fragilisation initiale de l’alliage AA6111 à l’état semi-solide a été estimée à 550 °C selon les valeurs critiques du coefficient de Poisson et du rapport entre le module de cisaillement et le module de compressibilité mécanique. Deux lingots d’alliage AA5182 (A et B) ont été coulés à différentes vitesses de coulée de 60 et 75 mm/min. Une enquête approfondie a été menée, comprenant une analyse microstructurale des régions souterraines et en vrac, avec des essais de traction près de la température des solides dans la plage de 520 à 580 °C et avec deux vitesses de déformation (10-4s-1 et 10-3s-1). L’analyse microstructurale a révélé la structure de grain équixée dans tout le lingot A, tandis que le lingot B présentait une transition de la structure de grain équixée dans le sous-sol à la structure de grain colonnaire dans la région en vrac. En ce qui concerne les phases intermétalliques, le lingot A a montré une prédominance d’Al₆(Fe,Mn), tandis que le lingot B a montré une grande quantité d’Al₃Fe semblable à une aiguille. Par conséquent, le lingot A présentait des propriétés de traction semi-solides supérieures à celles du lingot B à des températures d’essai données. La différence entre les deux lingots s’est accentuée au faible taux de déformation de 10-4 s-1. Les valeurs de la plage de température fragile (BTR) dans le lingot B étaient supérieures à celles du lingot A. Une évaluation de la sensibilité au déchirement à chaud (HTS) à l’aide du critère BTR a révélé que le HTS du lingot B était supérieur à celui du lingot A, ce qui a été confirmé par l’apparition d’une grande macrofissure transversale lors de la coulée de refroidissement direct du lingot B

A new approach to determine tensile stress-strain evolution in semi-solid state at near-solidus temperature of aluminum alloys

Accurate determination of the materials’ strength and ductility in the semi-solid state at near-solidus temperatures is essential, but it remains a challenging task. This study aimed to develop a new method to determine the stress-strain evolution in the semi-solid state of aluminum alloys within the Gleeble 3800 unit. Stress evolution was determined by the newly developed “L-gauge” method, which converted the displacement of the “restrained” jaw, measured using an L-gauge, into the force. This method gives the possibility to determine the flow stress more accurately, especially for the very low stress rang (1–10 MPa) in the semi-solid state at near-solidus temperatures. The digital image correlation technique implemented in the Gleeble unit allowed effective measurement of the heterogeneous strain fields evolving within the specimen under tensile loading. Therefore, the stress-strain curves measured in the semi-solid state help to better understand the alloy’s susceptibility to hot tearing. The results of an AA6111 alloy under different liquid fractions (2.8% at 535 °C and 5.8% at 571 °C) were demonstrated. The reliable stress-strain data and heterogenous strain distribution are beneficial to develop the thermomechanical models and hot-tearing criteria

Gestational diabetes prevalence and risk factors among pregnant women — Jazan Region, Saudi Arabia

Background. The gestational diabetes (GDM) is considered as a global public health problem that affects pregnant women. GDM can become chronic type II and usually it is associated with many risk factors that may lead to many serious complications for the mother and the fetus. The main objective of this study was to estimate the prevalence of GDM among pregnant women in Jazan region and to determine the possible associated factors of the GDM. Material and methods. The study involved pregnant women attending department of Obstetrics and Gynecology at government hospitals of Jazan region. A sample of 440 pregnant women were randomly selected. Interviews were conducted using a questionnaire prepared to measure the GDM prevalence, risk factors, awareness and adherence to the advice of the doctor and medications. Results. The prevalence of gestational diabetes among pregnant women in Jazan is estimated at 8.2%. The GDM prevalence was significantly higher among obese women (20.2%; 95% CI 13.2–29.2) compared with women with normal weight (7.1%; 95% CI 1.7–7.6). The analysis showed that GDM was significantly associated with child weight more than 3.5 kg (OR 4.315; p = 0.004), mother’s BMI more than 30 kg/m2 (OR 4.703; p = 0.001), and family history of GDM (OR 2.606; p = 0.046). Conclusion. In conclusion, the GDM prevalence obtained in this study is more than global prevalence and less than other studies in KSA. The BMI of mothers and having neonates that weight more than 3.5 kg are the main risk factors for GDM. Suitable interventions programs are highly required for control and risk factor modifications

Częstość występowania cukrzycy ciążowej i jej czynników ryzyka u ciężarnych kobiet w prowincji Dżazan w Arabii Saudyjskiej

Wstęp. Cukrzycę ciążową (GDM) uważa się za globalny problem zdrowotny dotyczący ciężarnych kobiet. Może ona przejść w cukrzycę typu 2 i zwykle wiąże się z wieloma czynnikami ryzyka, które mogą prowadzić do poważnych powikłań u matki i płodu. Głównym celem badania było oszacowanie częstości GDM u kobiet w ciąży mieszkających w prowincji Dżazan oraz określenie czynników, które mogą wiązać się z GDM. Materiał i metody. Badanie obejmowało kobiety w ciąży będące pod opieką oddziałów położniczo-ginekologicznych szpitali państwowych w prowincji Dżazan. Wybrano losowo próbę liczącą 440 ciężarnych kobiet. Przeprowadzając wywiady z uczestniczkami badania, korzystano z kwestionariusza opracowanego w celu oceny częstości występowania GDM, czynników ryzyka, wiedzy kobiet na temat GDM i przestrzegania zaleceń lekarskich oraz przyjmowania leków. Wyniki. Częstość GDM wśród ciężarnych kobiet w prowincji Dżazan wynosiła 8,2%. Była ona istotnie wyższa u kobiet otyłych [20,2%; 95-procentowy przedział ufności (CI) 13,2–29,2) niż u osób z prawidłową masą ciała (7,1%; 95% CI 1,7–7,6). Analiza wykazała, że GDM wiązała się istotnie z urodzeniem dziecka o masie ciała wynoszącej ponad 3,5 kg [iloraz szans (OR) 4,315; p = 0,004), wskaźnikiem masy ciała (BMI) matki wynoszącym ponad 30 kg/m2 (OR 4,703; p = 0,001) oraz dodatnim wywiadem rodzinnym dotyczącym GDM (OR 2,606; p = 0,046). Wnioski. Podsumowując, częstość GDM stwierdzona w badaniu była większa niż globalna częstość występowania GDM, lecz mniejsza niż obserwowana w innych badaniach w populacji saudyjskiej. Wskaźnik BMI matki i urodzenie dziecka o masie ciała powyżej 3,5 kg to główne czynniki ryzyka GDM. Potrzebne są odpowiednie programy interwencyjne w celu kontroli i modyfikacji czynników ryzyka

Perceived Barriers to Early Presentation and Symptom-specific Time to Seek Medical Advice for Possible Lung Cancer Symptoms: A Cross-sectional Study from Palestine

Background: Lung cancer (LC) has poor survival outcomes mainly due to diagnosis at late stages. This study explored the time needed to consult medical advice for possible LC symptoms and barriers to early presentation in Palestine.Al-Quds Universit

Evaluation of a quality improvement intervention to reduce anastomotic leak following right colectomy (EAGLE): pragmatic, batched stepped-wedge, cluster-randomized trial in 64 countries

Background: Anastomotic leak affects 8 per cent of patients after right colectomy with a 10-fold increased risk of postoperative death. The EAGLE study aimed to develop and test whether an international, standardized quality improvement intervention could reduce anastomotic leaks. Methods: The internationally intended protocol, iteratively co-developed by a multistage Delphi process, comprised an online educational module introducing risk stratification, an intraoperative checklist, and harmonized surgical techniques. Clusters (hospital teams) were randomized to one of three arms with varied sequences of intervention/data collection by a derived stepped-wedge batch design (at least 18 hospital teams per batch). Patients were blinded to the study allocation. Low- and middle-income country enrolment was encouraged. The primary outcome (assessed by intention to treat) was anastomotic leak rate, and subgroup analyses by module completion (at least 80 per cent of surgeons, high engagement; less than 50 per cent, low engagement) were preplanned. Results: A total 355 hospital teams registered, with 332 from 64 countries (39.2 per cent low and middle income) included in the final analysis. The online modules were completed by half of the surgeons (2143 of 4411). The primary analysis included 3039 of the 3268 patients recruited (206 patients had no anastomosis and 23 were lost to follow-up), with anastomotic leaks arising before and after the intervention in 10.1 and 9.6 per cent respectively (adjusted OR 0.87, 95 per cent c.i. 0.59 to 1.30; P = 0.498). The proportion of surgeons completing the educational modules was an influence: the leak rate decreased from 12.2 per cent (61 of 500) before intervention to 5.1 per cent (24 of 473) after intervention in high-engagement centres (adjusted OR 0.36, 0.20 to 0.64; P < 0.001), but this was not observed in low-engagement hospitals (8.3 per cent (59 of 714) and 13.8 per cent (61 of 443) respectively; adjusted OR 2.09, 1.31 to 3.31). Conclusion: Completion of globally available digital training by engaged teams can alter anastomotic leak rates. Registration number: NCT04270721 (http://www.clinicaltrials.gov)

Ultrasonic Characterization, Tensile Testing And Thermal Properties Of Y Irradiated Low Density Polyethylene, Fb 5005

Ultrasonic pulse-echo technique, tensile testing and thermal gravimetric analysis have been utilised to characterise and monitor the effect of y irradiation on the physicomechanical properties of low density polyethylene LDPE, grade FB 5005. The sonic modulus, elastic modulus, rupture stress and decomposition temperature exhibit a minimum value at 2 Mrad irradiated samples, whereas, toughness and rupture strain exhibit a maximum at the same irradiation dose. The changes in mechanical properties (rupture stress and toughness) correlate well with decomposition temperature and the change in the sonic modulus correlates as well with elastic modulus for the tested material. The results are discussed in terms of cross-linking. Below 2 Mrad the loss of crystallinity overrides the effect of cross-linking, whereas above 2 Mrad the cross-linking dominates

التنبؤ بالأداء المهاري في كرة اليد من خلال التفاؤل

هدف البحث إلى التعرف على مستوى كل من الأداء المهاري والتفاؤل لدى لاعبي كرة اليد في أندية الدرجة الاولى والدرجة الممتازة للرجال والنساء في اقليم كوردستان العراق، ودلالة الفروق في كل من الأداء المهاري والتفاؤل تبعاً للمتغيرات الديمغرافية، ونسبة مساهمة كل من والتفاؤل في الأداء المهاري. لتحقيق أهداف البحث استخدم المنهج الوصفي المسحي في الدراسة الحالية. وتكون مجتمع البحث من لاعبي كرة اليد والبالغ عددهم (252) لاعباً ولاعبة موزعون على (21) نادياً رياضياً بواقع (15) نادي للرجال و(6) اندية للنساء، وتألفت العينة من (120) لاعباً ولاعبة لكرة اليد تم اختيارهم بواقع (12) لاعباً ولاعبة بطريقة عشوائية من (10) أندية رياضية من الدرجة الأولى والممتازة وبواقع (7) أندية للرجال و(3) أندية للنساء، وتمثل نسبة (48%) من مجتمع البحث. واعتمدت الدراسة في جمع البيانات على مقياس التفاؤل. وتم معالجة البيانات إحصائياً باستخدام الوسط الحسابي والانحراف المعياري، ومعامل ارتباط بيرسون، ومعادلة سبيرمان براون، والتحليل العاملي والاختبار التائي لعينة واحدة ولعينتين مستقلتين، وتحليل التباين الأحادي واختبار L.S.D والانحدار المتعدد وباستعمال برنامج (SPSS). وبعد عرض النتائج وتحليلها ومناقشتها توصل الباحثان إلى جملة استنتاجات وأهمها مستوى التفاؤل لدى لاعبين كرة اليد كان عاليا ومستوى الأداء المهاري لدى نفس افراد عينة البحث كانت متوسطا