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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 1/2017

03.11.2016

Fatigue Performance of Friction-Stir-Welded Al-Mg-Sc Alloy

verfasst von: Daria Zhemchuzhnikova, Sergey Mironov, Rustam Kaibyshev

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 1/2017

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Abstract

Fatigue behavior of a friction-stir-welded Al-Mg-Sc alloy was examined in cast and hot-rolled conditions. In both cases, the joints failed in the base material region and therefore the joint efficiency was 100 pct. The specimens machined entirely from the stir zone demonstrated fatigue strength superior to that of the base material in both preprocessed tempers. It was shown that the excellent fatigue performance of friction-stir joints was attributable to the ultra-fine-grained microstructure, the low dislocation density evolved in the stir zone, and the preservation of Al3Sc coherent dispersoids during welding. The formation of such structure hinders the initiation and growth of fatigue microcracks that provides superior fatigue performance of friction-stir welds.

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Fußnoten
1
Since the microstructure, texture, and microhardness values of stir zone materials in both studied material conditions (i.e. cast and hot rolled ones) were found to be broadly similar,[17] the fatigue behavior was also assumed to be the same in both cases. Therefore, the fatigue specimens were machined from the stir zone of FSW-processed cast material only.
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat A. Munoz Cobello, G. Ruckert, B. Huneau, X. Sauvage, S. Marya: J. Mater. Proces. Technol., 2008, vol. 197, pp. 337–343.CrossRef A. Munoz Cobello, G. Ruckert, B. Huneau, X. Sauvage, S. Marya: J. Mater. Proces. Technol., 2008, vol. 197, pp. 337–343.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat D. Zhemchuzhnikova, A. Mogucheva, R. Kaibyshev: Mater. Sci. Eng. A, 2013, vol. 565, pp. 132–141.CrossRef D. Zhemchuzhnikova, A. Mogucheva, R. Kaibyshev: Mater. Sci. Eng. A, 2013, vol. 565, pp. 132–141.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat J. Zhao, F. Jiang, H. Jian, K. Wen, L. Jiang, X. Chen: Mater. Design, 2010, vol. 31, pp. 306–311.CrossRef J. Zhao, F. Jiang, H. Jian, K. Wen, L. Jiang, X. Chen: Mater. Design, 2010, vol. 31, pp. 306–311.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat X. Sauvage, A. Dede, A. Munoz Cabello, B. Huneau: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 491, pp. 346–371.CrossRef X. Sauvage, A. Dede, A. Munoz Cabello, B. Huneau: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 491, pp. 346–371.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat P. Yongyi, Y. Zhimin, L. Xuefeng, P. Qinglin, H. Zhenbo: Rare Metal Mater. Eng., 2011, vol. 40 (2), pp. 201–204.CrossRef P. Yongyi, Y. Zhimin, L. Xuefeng, P. Qinglin, H. Zhenbo: Rare Metal Mater. Eng., 2011, vol. 40 (2), pp. 201–204.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat S. Malopheyev, V. Kulitskiy, S. Mironov, D. Zhemchuzhnikova, R. Kaibyshev: Mater. Sci. Eng. A, 2014, vol. 600, pp. 159–170.CrossRef S. Malopheyev, V. Kulitskiy, S. Mironov, D. Zhemchuzhnikova, R. Kaibyshev: Mater. Sci. Eng. A, 2014, vol. 600, pp. 159–170.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat N. Kumar, R.S. Mishra: Mater. Charact., 2012, vol. 74 (11), pp. 1–10.CrossRef N. Kumar, R.S. Mishra: Mater. Charact., 2012, vol. 74 (11), pp. 1–10.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat N.Q. Vo, D.C. Dunand, D.N. Seidman: Acta Mater., 2012, vol. 60, pp. 7078–7089.CrossRef N.Q. Vo, D.C. Dunand, D.N. Seidman: Acta Mater., 2012, vol. 60, pp. 7078–7089.CrossRef
9.
10.
Zurück zum Zitat F.C. Liu, Z.Y. Ma, L.Q. Chen: Scr. Mater., 2009, vol. 60. pp. 968–971.CrossRef F.C. Liu, Z.Y. Ma, L.Q. Chen: Scr. Mater., 2009, vol. 60. pp. 968–971.CrossRef
11.
12.
13.
Zurück zum Zitat N. Kumar, R.S. Mishra, C.S. Huskamp, K.K. Sankaran: Scr. Mater., 2011, vol. 64, pp. 576–579.CrossRef N. Kumar, R.S. Mishra, C.S. Huskamp, K.K. Sankaran: Scr. Mater., 2011, vol. 64, pp. 576–579.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat N. Kumar, R.S. Mishra, C.S. Huskamp, K.K. Sankaran: Mater. Sci. Eng. A, 2011, vol. 528, pp. 5883–5887.CrossRef N. Kumar, R.S. Mishra, C.S. Huskamp, K.K. Sankaran: Mater. Sci. Eng. A, 2011, vol. 528, pp. 5883–5887.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat F.C. Liu, P. Xue, Z.Y. Ma: Mater. Sci. Eng. A, 2012, vol. 547, pp. 55–63.CrossRef F.C. Liu, P. Xue, Z.Y. Ma: Mater. Sci. Eng. A, 2012, vol. 547, pp. 55–63.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat F.C. Liu, Z.Y. Ma, F.C. Zhang: J. Mater. Sci. Technol., 2012, vol. 28 (11), pp. 1025–1030.CrossRef F.C. Liu, Z.Y. Ma, F.C. Zhang: J. Mater. Sci. Technol., 2012, vol. 28 (11), pp. 1025–1030.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat D. Zhemchuzhnikova, S. Malopheyev, S. Mironov, R.Kaibyshev: Mater. Sci. Eng. A, 2014, vol. 598, pp. 387–395.CrossRef D. Zhemchuzhnikova, S. Malopheyev, S. Mironov, R.Kaibyshev: Mater. Sci. Eng. A, 2014, vol. 598, pp. 387–395.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat M. Goto, S.Z. Han, J. Kitamura, T. Yakushiji, J.H. Ahn, S.S. Kim, M. Baba, T. Yamamoto, J. Lee: Int. J. Fatig., 2015, vol. 73, pp. 98–109.CrossRef M. Goto, S.Z. Han, J. Kitamura, T. Yakushiji, J.H. Ahn, S.S. Kim, M. Baba, T. Yamamoto, J. Lee: Int. J. Fatig., 2015, vol. 73, pp. 98–109.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat D.B. Williams, C.B. Carter, Transmission Electron Microscopy, A Text Book for Materials Science, Springer, 2009, p.820. D.B. Williams, C.B. Carter, Transmission Electron Microscopy, A Text Book for Materials Science, Springer, 2009, p.820.
20.
Zurück zum Zitat M. Grujicic, G. Arakere, B. Pandurangan, A. Hariharan, C.-F. Yen, B.A. Cheeseman, C. Fountzoulas: J. Mater. Eng. Perform., 2011, vol. 20, pp. 855–864.CrossRef M. Grujicic, G. Arakere, B. Pandurangan, A. Hariharan, C.-F. Yen, B.A. Cheeseman, C. Fountzoulas: J. Mater. Eng. Perform., 2011, vol. 20, pp. 855–864.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat ASM Handbook: Fractography, vol. 12, ASM International—Materials Information Society, USA, 1987, p. 857. ASM Handbook: Fractography, vol. 12, ASM International—Materials Information Society, USA, 1987, p. 857.
22.
Zurück zum Zitat ASM Handbook, Fracture and Fatigue, vol. 19, ASM International—Materials Information Society, USA, 1996, p. 2592. ASM Handbook, Fracture and Fatigue, vol. 19, ASM International—Materials Information Society, USA, 1996, p. 2592.
23.
Zurück zum Zitat F. Ellyin (1997): Fatigue Damage, Crack Growth and Life Prediction, Chapman & Hall, London, pp. 12–441 F. Ellyin (1997): Fatigue Damage, Crack Growth and Life Prediction, Chapman & Hall, London, pp. 12–441
24.
27.
28.
29.
Zurück zum Zitat S. Suresh (1998): Fatigue of materials, Cambridge University Press, Cambridge, vol. 2, pp. 37–85CrossRef S. Suresh (1998): Fatigue of materials, Cambridge University Press, Cambridge, vol. 2, pp. 37–85CrossRef
30.
31.
Zurück zum Zitat C. Zhou, X. Yang, G. Luan: J. Mater. Sci., 2006, vol. 41, pp. 2771–2777.CrossRef C. Zhou, X. Yang, G. Luan: J. Mater. Sci., 2006, vol. 41, pp. 2771–2777.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat C. Zhou, X. Yang, G. Luan: Scr. Mater., 2005, vol.53, pp. 1187–1191.CrossRef C. Zhou, X. Yang, G. Luan: Scr. Mater., 2005, vol.53, pp. 1187–1191.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat A. C. de Oliveira Miranda, A. Gerlich, Sc. Walbridge: Eng. Fracture Mech., 2015, vol. 147, pp. 243–260.CrossRef A. C. de Oliveira Miranda, A. Gerlich, Sc. Walbridge: Eng. Fracture Mech., 2015, vol. 147, pp. 243–260.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat P.L. Threadgill, A.J. Leonard, H.R. Shercliff, P.J. Withers: Int. Mater. Rev., 2009, vol. 54, pp. 49–93.CrossRef P.L. Threadgill, A.J. Leonard, H.R. Shercliff, P.J. Withers: Int. Mater. Rev., 2009, vol. 54, pp. 49–93.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat S. Mironov, K. Inagaki, Y.S. Sato & H. Kokawa; Phil. Mag., 2015, vol. 95, pp. 367–381.CrossRef S. Mironov, K. Inagaki, Y.S. Sato & H. Kokawa; Phil. Mag., 2015, vol. 95, pp. 367–381.CrossRef
36.
Zurück zum Zitat S. Mironov, N. Onuma, Y.S. Sato, H. Kokawa: Acta Mater., 2015, vol. 100, pp. 301–312.CrossRef S. Mironov, N. Onuma, Y.S. Sato, H. Kokawa: Acta Mater., 2015, vol. 100, pp. 301–312.CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Y. Estrin, A. Vinogradov: Int. J. Fatig., 2010, vol. 32, pp. 898–907.CrossRef Y. Estrin, A. Vinogradov: Int. J. Fatig., 2010, vol. 32, pp. 898–907.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat H Mughrabi, H.W. Hoppel: Int. J. Fatig., 2010, vol. 32, pp. 1413–1427.CrossRef H Mughrabi, H.W. Hoppel: Int. J. Fatig., 2010, vol. 32, pp. 1413–1427.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat A. Vinogradov, A. Washikita, K. Kitagawa, V.I. Kopylov: Mater. Sci. Eng., 2003, vol. A349, pp. 318–326.CrossRef A. Vinogradov, A. Washikita, K. Kitagawa, V.I. Kopylov: Mater. Sci. Eng., 2003, vol. A349, pp. 318–326.CrossRef
Metadaten
Titel
Fatigue Performance of Friction-Stir-Welded Al-Mg-Sc Alloy
verfasst von
Daria Zhemchuzhnikova
Sergey Mironov
Rustam Kaibyshev
Publikationsdatum
03.11.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 1/2017
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-016-3843-6

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