Hot tensile behaviour and cavitation analysis in as-cast and solutionized Al-5.5Mg-Zn alloys

Hot tensile test have been performed on Al-Zn-Mg alloy at 250-400°C and 10-3-10-5 s-1 . At the lowest test temperature the stress-strain curves shows a gradual softening after peak while at the other temperatures a plateau is obtained. The microstructural analysis of the polished longitudinal surface of all deformed samples shows that the alloy exhibits cavitation. The cavities have been detected mainly at grain boundaries and particles inclusions. The phenomena limits the hot workability of materials and can cause premature fracture. This paper studies both the relationship between flow curve behaviour and microstructural evolutions and between cavitation, microstructure and process parameters. The main conclusions are the following: 1) Precipitated Zn-Mg particles not are active in crack nucleation, in fact at 250°C cavitation remains almost constant as strain rate decreases. The role of nucleation point of the cavity seems to be related to the constituent particles and segregation as shown by strong reduction of cavitation in the sample solutionized at 490°C-2h before tensile deformation at 250 and 400°C 2) In the investigated range of experimental conditions, the cavity growth is mainly driven by plastic straining and the fracture type is transgranular ductil

Caratterizzazione della resistenza a ciclaggio termico di rivestimenti a base CoCrAlTaY su superlega di nichel

Tra i rivestimenti anticorrosivi innovativi per parti calde di turbine a gas, i più interessanti dal punto di vista economico sono i CoNiCrAlY, depositati sia con tecnica HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) che Laser Cladding. Lo scopo principale di questo studio è valutare e confrontare il comportamento a shock termico di rivestimenti di CoNiCrAlY con differente rinforzo (es: Al 2 O3 , zirconia-titania-yttria e TaC in forma e percentuali differenti), depositati per HVOF e Laser Cladding su campioni di superlega di Nichel. La resistenza a shock termico è stata valutata effettuando una tempra in acqua (25°C) dei campioni a partire da una temperatura di 1000°C. Le superfici di rinforzo e la sezione trasversale dei campioni sono state analizzate mediante microscopia ottica (OM) ed elettronica a scansione (SEM), prima e dopo il ciclaggio termico. Le proprietà meccaniche dei campioni sono state misurate sulla sezione trasversale dei rivestimenti mediante prove di micro-durezza. Sulla base delle analisi realizzate la resistenza a shock termico dei rivestimenti HVOF è risultata inferiore a quella dei rivestimenti Laser Cladding, i quali presentano però valori di durezza nettamente più bassi. I cicli termici danno origine alla formazione di cricche e delaminazione/distacco del rivestimento. In tutti i casi le cricche iniziali hanno origine dal bordo del campione

CARATTERIZZAZIONE MICROSTRUTTURALE E MECCANICA DIGIUNTI FRICTION SKIN-STRINGER (2024/T4-7075/T6) SALDATI ABASSO E ALTO APPORTO TERMICO

Le leghe di alluminio sono ampiamente utilizzate nelle industrie aeronautiche per le loro caratteristiche proprietà di leggerezza e resistenza alla corrosione e meccanica. Un importante vincolo al loro utilizzo è costituito dalla limitata saldabilità di alcune di esse che, negli ultimi anni si sta superando con un innovativo processo di saldatura denominato Friction Stir Welding (FWS) che ha consentito di saldare leghe “difficili” senza deteriorare le caratteristiche meccaniche del giunto. In questo articolo si sono studiate le caratteristiche microstrutturali e meccaniche di giunti a sovrapposizione costituiti dalle leghe di alluminio 7075T6 e 2024T4 saldate a sovrapposizione nella configurazione skin-stringer. In particolare sono stati analizzati giunti saldati alla stessa velocità di rotazione dell’utensile (R= 500 rpm) e a diverse velocità di avanzamento(V=35mm/min, V=50 mm/min, V=100 mm/min). Sono state monitorate le temperature indotte dal processo di saldatura. Si è trovato che nell’area saldata la zona ricristallizzata ha una dimensione media del grano di circa 3 μm ed esibisce evidente ingrossamento di precipitati MgZn2 lungo i bordi di grano. Inoltre i più elevati valori di microdurezza rilevati nel lato skin dei giunti (2024) sono superiori alla durezza del materiale base e incrementano all’aumentare della temperatura di processo mentre sono praticamente costanti o decrescono con la temperatura nel lato stringer del giunto (7075) sempre rispetto al materiale base. Dal punto di vista della resistenza il giunto saldato a R=500rpm e V=50mm/min esibisce sia la più alta resistenza che i più elevati valori di microdurezza nella zona in cui il giunto cede al T-Pull tes

Mechanical and microstructural characterization of friction stir welded skin and stringer joints

A microstructural and mechanical investigation on lap joints welded by friction stir welding and made out of a 7075-T6 stringer and a 2024-T4 skin is presented. In particular, the metallurgical and mechanical properties of joints have been studied at different tool feed rates (V = 35, 50, 100 mm/min) and constant rotation speed (R = 500 r/min). Temperature distributions have been monitored during the process. It is found that in the welded area, the recrystallized zone (nugget) has an average grain size of about 3 mm and exhibits coarsened MgZn2 particles on grain boundaries. The maximum values of microhardness in the welded skin increase with the process temperature, while they just slightly vary with process temperature in the stringer. From the mechanical point of view, the joint welded at R = 500 r/min and V = 50 mm/min exhibits both the highest strength and average microhardness value in the welded area