Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science 15/2013

01.08.2013

Hydrogen-induced gas porosity formation in Al–4.5 wt% Cu–1.4 wt% Mg alloy

verfasst von: Prince N. Anyalebechi

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 15/2013

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The effects of low (0.067 cm3/100 g) and relatively high (0.19 and 0.27 cm3/100 g) initial melt hydrogen concentration, solidification processing conditions, and grain refining on the formation of hydrogen-induced gas porosity in Al–4.5 wt% Cu–1.4 wt% Mg alloy have been quantitatively investigated. The study was conducted with unidirectionally cooled laboratory-size ingots solidified at 0.2–37 K/s. An optical microscope-based image analyzer and precision density measurement based on the Archimedes’ principle were used to quantify the characteristics of the hydrogen-induced porosity in the ingots. Predictably, increase in melt hydrogen concentration and decrease in solidification rate increased the amount of porosity and average pore size. However, the effect of solidification rate was greater at the very low melt hydrogen concentration (0.067 cm3/100 g). These results are consistent with reported effects of solidification rate and melt hydrogen content on porosity formation in other aluminum alloys. Addition of grain refiner slightly increased the amount of porosity and the average pore size, especially at solidification rates above 1 K/s.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Turner AN, Bryant AJ (1967) J Inst Metals 95:353 Turner AN, Bryant AJ (1967) J Inst Metals 95:353
2.
Zurück zum Zitat Eady JA, Smith DM (1986) Mater Forum 9:217 Eady JA, Smith DM (1986) Mater Forum 9:217
4.
Zurück zum Zitat Kobayashi M, Dorce Y, Toda H, Horikawa H (2010) Mater Sci Technol 26:962CrossRef Kobayashi M, Dorce Y, Toda H, Horikawa H (2010) Mater Sci Technol 26:962CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Ohsasa K, Ohshima T, Takahashi T (1989) J Jpn Inst Light Metals 39:109CrossRef Ohsasa K, Ohshima T, Takahashi T (1989) J Jpn Inst Light Metals 39:109CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Kobayashi T (1998) In: Sato T et al (eds) Proceedings of a conference on aluminum alloys—their physical and mechanical properties, The Japan Institute of Light Metals, p 127 Kobayashi T (1998) In: Sato T et al (eds) Proceedings of a conference on aluminum alloys—their physical and mechanical properties, The Japan Institute of Light Metals, p 127
8.
Zurück zum Zitat Shneider GL et al (1982) Mekhanika Materialov 18:93 Shneider GL et al (1982) Mekhanika Materialov 18:93
9.
Zurück zum Zitat Zhang Y, Xu J, Zhai T (2010) Mater Sci Eng A 527:3544 Zhang Y, Xu J, Zhai T (2010) Mater Sci Eng A 527:3544
10.
Zurück zum Zitat Couper MJ, Neeson AE, Griffiths JR (1990) Fatigue Fract Eng Mater Struct 13:213CrossRef Couper MJ, Neeson AE, Griffiths JR (1990) Fatigue Fract Eng Mater Struct 13:213CrossRef
11.
12.
Zurück zum Zitat Odegard JA, Pedersen K (1994) SAE Technical Paper No. 940811, International Congress & Exposition, Detroit, Michigan, p 25 Odegard JA, Pedersen K (1994) SAE Technical Paper No. 940811, International Congress & Exposition, Detroit, Michigan, p 25
13.
Zurück zum Zitat Ikuno H, Iwanaga S, Awano Y (1995) Keikinzoku 45:671 Ikuno H, Iwanaga S, Awano Y (1995) Keikinzoku 45:671
14.
15.
16.
17.
18.
Zurück zum Zitat Elsner JH, Kvam EP, Grandt AF Jr (1997) Metall Mater Trans A 24A:1157CrossRef Elsner JH, Kvam EP, Grandt AF Jr (1997) Metall Mater Trans A 24A:1157CrossRef
19.
20.
Zurück zum Zitat Jordan MF, Denyer GD, Turner AN (1962) J Inst Metals 91(63):48 Jordan MF, Denyer GD, Turner AN (1962) J Inst Metals 91(63):48
21.
Zurück zum Zitat Ransley CE, Talbot DA (1955) Z Metallkunde 46:328 Ransley CE, Talbot DA (1955) Z Metallkunde 46:328
23.
Zurück zum Zitat Gruzleski JE, Thomas PM, Entwistle RA (1978) Br Foundrym 71:69 Gruzleski JE, Thomas PM, Entwistle RA (1978) Br Foundrym 71:69
24.
Zurück zum Zitat Entwistle RA, Gruzleski JE, Thomas PM (1979) Proceedings of a conference on solidification and casting of metals, The Metals Society, p 345 Entwistle RA, Gruzleski JE, Thomas PM (1979) Proceedings of a conference on solidification and casting of metals, The Metals Society, p 345
25.
Zurück zum Zitat Weinberg F, Hirschfeld HA (1979) Metal Sci 6:335 Weinberg F, Hirschfeld HA (1979) Metal Sci 6:335
26.
Zurück zum Zitat Fang QT, Anyalebechi PN Granger DA (1988) In: Boxall LG (ed) Light metals 1988, The Metallurgical Society, Phoenix, p 477 Fang QT, Anyalebechi PN Granger DA (1988) In: Boxall LG (ed) Light metals 1988, The Metallurgical Society, Phoenix, p 477
27.
Zurück zum Zitat Fang QT, Granger DA (1989) AFS Trans 209:989 Fang QT, Granger DA (1989) AFS Trans 209:989
28.
Zurück zum Zitat Gupta AK et al (1991) In: Proceedings of INCAL-91, p 521 Gupta AK et al (1991) In: Proceedings of INCAL-91, p 521
29.
Zurück zum Zitat Shivkumar S, Wang L, Lavigne R (1992) In: Das SK (ed) Light metals 1993, The Metals, Minerals, and Materials Society, Warrendale, p 829 Shivkumar S, Wang L, Lavigne R (1992) In: Das SK (ed) Light metals 1993, The Metals, Minerals, and Materials Society, Warrendale, p 829
30.
Zurück zum Zitat Tynelius K, Major JF, Apelian D (1993) AFS Trans 101:401 Tynelius K, Major JF, Apelian D (1993) AFS Trans 101:401
31.
Zurück zum Zitat Kao ST, Chang E, Lee YW (1995) Mater Technol 11:933 Kao ST, Chang E, Lee YW (1995) Mater Technol 11:933
32.
34.
Zurück zum Zitat Nagaumi H, Komatsu K, Hagisawa N (1998) In: Sato T et al (eds) Aluminum alloys—their physical and mechanical properties, vol 1. The Japan Institute of Light Metals, Pasadena, p 231 Nagaumi H, Komatsu K, Hagisawa N (1998) In: Sato T et al (eds) Aluminum alloys—their physical and mechanical properties, vol 1. The Japan Institute of Light Metals, Pasadena, p 231
36.
38.
Zurück zum Zitat Anyalebechi PN (2003) In: Crepeau PN (ed) Light metals 2003, The Minerals, Metals, and Materials Society, Warrendale, p 971 Anyalebechi PN (2003) In: Crepeau PN (ed) Light metals 2003, The Minerals, Metals, and Materials Society, Warrendale, p 971
39.
Zurück zum Zitat Emadi D (1995) Ph.D. Thesis, McGill University, Montreal Emadi D (1995) Ph.D. Thesis, McGill University, Montreal
41.
Zurück zum Zitat Felberbaum M (2010) Ph.D. Thesis, Ecole Polytechnique Federale De Lasaunne, Switzerland Felberbaum M (2010) Ph.D. Thesis, Ecole Polytechnique Federale De Lasaunne, Switzerland
43.
Zurück zum Zitat Anyalebechi PN (1991) Cast Metals 3:182 Anyalebechi PN (1991) Cast Metals 3:182
44.
Zurück zum Zitat Campbell J (2003) In: Castings, Butterworth Heinemann, London Campbell J (2003) In: Castings, Butterworth Heinemann, London
45.
Zurück zum Zitat Bangyikhan K (2005) Effects of oxide film, Fe-rich phase, porosity and their interactions on tensile properties of cast Al–Si–Mg alloys, Ph.D. Thesis, University of Birmingham, Birmingham Bangyikhan K (2005) Effects of oxide film, Fe-rich phase, porosity and their interactions on tensile properties of cast Al–Si–Mg alloys, Ph.D. Thesis, University of Birmingham, Birmingham
47.
Zurück zum Zitat Campbell J (2011) In: Complete casting handbook—metal casting processes, metallurgy, techniques and design, Butterworth Heinemann, London Campbell J (2011) In: Complete casting handbook—metal casting processes, metallurgy, techniques and design, Butterworth Heinemann, London
49.
Zurück zum Zitat Dispinar D, Campbell J (2005) In: Tiryakioglu M, Crepeau PN (eds) Proceedings on shape casting: the John Campbell symposium, The Minerals, Metals, & Materials Society, p 23 Dispinar D, Campbell J (2005) In: Tiryakioglu M, Crepeau PN (eds) Proceedings on shape casting: the John Campbell symposium, The Minerals, Metals, & Materials Society, p 23
50.
Zurück zum Zitat Raiszadeh R, Griffiths WD (2005) In: Tiryakioglu M, Crepeau PN (eds) Proceedings on shape casting: the John Campbell symposium, The Minerals, Metals, & Materials Society, p 13 Raiszadeh R, Griffiths WD (2005) In: Tiryakioglu M, Crepeau PN (eds) Proceedings on shape casting: the John Campbell symposium, The Minerals, Metals, & Materials Society, p 13
51.
52.
Zurück zum Zitat Nateghian M, Raiszadeh R, Doostmohammadi H (2012) Metall Mater Trans B 43B:1540CrossRef Nateghian M, Raiszadeh R, Doostmohammadi H (2012) Metall Mater Trans B 43B:1540CrossRef
53.
Zurück zum Zitat Yao L, Cockcroft S, Reilly C, Zhu J (2012) Metall Mater Trans A 43A:1004CrossRef Yao L, Cockcroft S, Reilly C, Zhu J (2012) Metall Mater Trans A 43A:1004CrossRef
54.
Zurück zum Zitat Brondyke KJ, Hess PD (1964) Trans AIME 230:1542 Brondyke KJ, Hess PD (1964) Trans AIME 230:1542
55.
Metadaten
Titel
Hydrogen-induced gas porosity formation in Al–4.5 wt% Cu–1.4 wt% Mg alloy
verfasst von
Prince N. Anyalebechi
Publikationsdatum
01.08.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 15/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-013-7329-2

Weitere Artikel der Ausgabe 15/2013

Journal of Materials Science 15/2013 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.