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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 2/2012

01.02.2012

Effect of Combined Addition of Cu and Aluminum Oxide Nanoparticles on Mechanical Properties and Microstructure of Al-7Si-0.3Mg Alloy

verfasst von: Hongseok Choi, Milton Jones, Hiromi Konishi, Xiaochun Li

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 2/2012

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Abstract

In this study, an ultrasonic cavitation based dispersion technique was used to fabricate Al-7Si-0.3Mg alloyed with Cu and reinforced with 1 wt pct Al2O3 nanoparticles, in order to investigate their influence on the mechanical properties and microstructures of Al-7Si-0.3Mg alloy. The combined addition of 0.5 pct Cu with 1 pct Al2O3 nanoparticles increased the yield strength, tensile strength, and ductility of the as-cast Al-7Si-0.3Mg alloy, mostly due to grain refinement and modification of the eutectic Si and θ-CuAl2 phases. Moreover, Al-7Si-0.3Mg-0.5Cu-1 pct Al2O3 nanocomposites after T6 heat treatment showed a significant enhancement of ductility (increased by 512 pct) and tensile strength (by 22 pct). The significant enhancement of properties is attributed to the suppression of pore formation and modification of eutectic Si phases due to the addition of Al2O3 nanoparticles. However, the yield strength of the T6 heat-treated nanocomposites was limited in enhancement due to a reaction between Mg and Al2O3 nanoparticles.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat L. Hengcheng, S. Yu, and S. Guoxiong: Mater. Sci. Eng. A, 2003, vol. 358, pp. 164–70.CrossRef L. Hengcheng, S. Yu, and S. Guoxiong: Mater. Sci. Eng. A, 2003, vol. 358, pp. 164–70.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat M.A. Gaffar, A. Gaber, M.S. Mostafa, and E.F. Abo Zeid: Mater. Sci. Eng. A, 2007, vol. 465, pp. 274–82.CrossRef M.A. Gaffar, A. Gaber, M.S. Mostafa, and E.F. Abo Zeid: Mater. Sci. Eng. A, 2007, vol. 465, pp. 274–82.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat J.E. Gruzieski and B.M. Closset: The Treatment of Liquid Aluminum-Silicon Alloys, American Society of Foundary, Des Plaines, IL, 1990, pp. 13–15. J.E. Gruzieski and B.M. Closset: The Treatment of Liquid Aluminum-Silicon Alloys, American Society of Foundary, Des Plaines, IL, 1990, pp. 13–15.
4.
Zurück zum Zitat G. Ran, J.E. Zhou, and Q.G. Wang: J. Mater. Process. Technol., 2008, vol. 207, pp. 46–52.CrossRef G. Ran, J.E. Zhou, and Q.G. Wang: J. Mater. Process. Technol., 2008, vol. 207, pp. 46–52.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat J. Man, L. Jing, and S.G. Jie: J. Alloys Compd., 2007, vol. 437, pp. 146–50.CrossRef J. Man, L. Jing, and S.G. Jie: J. Alloys Compd., 2007, vol. 437, pp. 146–50.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat M.A. Moustafa, F.H. Samuel, H.W. Dotty, and S. Valtierra: Int. J. Cast Met. Res., 2002, vol. 14, pp. 235–53. M.A. Moustafa, F.H. Samuel, H.W. Dotty, and S. Valtierra: Int. J. Cast Met. Res., 2002, vol. 14, pp. 235–53.
7.
Zurück zum Zitat C.H. Caceres, M.B. Djurdjevic, T.J. Stockwell, and J.H. Sokolowski: Scripta Mater., 1999, vol. 40, pp. 631–37.CrossRef C.H. Caceres, M.B. Djurdjevic, T.J. Stockwell, and J.H. Sokolowski: Scripta Mater., 1999, vol. 40, pp. 631–37.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat K. Akio, O. Atsushi, K. Toshiro, and T. Hiroyuki: J. Jpn. Inst. Light Met., 1999, vol. 49, pp. 149–54.CrossRef K. Akio, O. Atsushi, K. Toshiro, and T. Hiroyuki: J. Jpn. Inst. Light Met., 1999, vol. 49, pp. 149–54.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat A. Mazahery, H. Abdizadeh, and H.R. Baharvandi: Mater. Sci. Eng. A, 2009, vol. 518, pp. 61–64.CrossRef A. Mazahery, H. Abdizadeh, and H.R. Baharvandi: Mater. Sci. Eng. A, 2009, vol. 518, pp. 61–64.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Y. Yang, J. Lan, and X. Li: Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 380, pp. 378–83.CrossRef Y. Yang, J. Lan, and X. Li: Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 380, pp. 378–83.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat G. Cao, H. Konishi, and X. Li: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 486, pp. 357–62.CrossRef G. Cao, H. Konishi, and X. Li: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 486, pp. 357–62.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat H. Choi, N. Alba-Baena, S. Nimityongskul, M. Jones, T. Wood, M. Sahoo, R. Lakes, S. Kou, and X. Li: J. Mater. Sci., 2011, vol. 46, pp. 2991–97.CrossRef H. Choi, N. Alba-Baena, S. Nimityongskul, M. Jones, T. Wood, M. Sahoo, R. Lakes, S. Kou, and X. Li: J. Mater. Sci., 2011, vol. 46, pp. 2991–97.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat K.S. Suslick and G.J. Price: Annu. Rev. Mater. Sci., 1999, vol. 29, pp. 295–326.CrossRef K.S. Suslick and G.J. Price: Annu. Rev. Mater. Sci., 1999, vol. 29, pp. 295–326.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat D.Y. Ying and D.L. Zhang: Mater. Sci. Eng. A, 2000, vol. 286, pp. 152–56.CrossRef D.Y. Ying and D.L. Zhang: Mater. Sci. Eng. A, 2000, vol. 286, pp. 152–56.CrossRef
15.
16.
Zurück zum Zitat M.P. De Cicco, L. Turng, X. Li, and J.H. Perepezko: Metall. Mater. Trans. A, 2011, vol. 42A, pp. 2323–30.CrossRef M.P. De Cicco, L. Turng, X. Li, and J.H. Perepezko: Metall. Mater. Trans. A, 2011, vol. 42A, pp. 2323–30.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat G.A. Edwards, G.K. Sigworth, C.H. Caceres, D. StJohn, and J. Barressi: AFS Trans., 1997, vol. 105, pp. 809–18. G.A. Edwards, G.K. Sigworth, C.H. Caceres, D. StJohn, and J. Barressi: AFS Trans., 1997, vol. 105, pp. 809–18.
18.
Zurück zum Zitat S. Ikeno, K. Matsuda, K. Nakajima, S. Rengakuji, and Y. Uetani: J. Jpn. Inst. Light Met., 1998, vol. 48, pp. 207–11.CrossRef S. Ikeno, K. Matsuda, K. Nakajima, S. Rengakuji, and Y. Uetani: J. Jpn. Inst. Light Met., 1998, vol. 48, pp. 207–11.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat K. Matsuda, S. Ikeno, Y. Uetani, and T. Sato: Metall. Mater. Trans. A, 2001, vol. 32A, pp. 1293–99.CrossRef K. Matsuda, S. Ikeno, Y. Uetani, and T. Sato: Metall. Mater. Trans. A, 2001, vol. 32A, pp. 1293–99.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat W.F. Li, X.L. Ma, W.S. Zhang, W. Zhang, Y. Li, and Z.D. Zhang: Phys. Status Solidi A, 2006, vol. 203, pp. 294–99.CrossRef W.F. Li, X.L. Ma, W.S. Zhang, W. Zhang, Y. Li, and Z.D. Zhang: Phys. Status Solidi A, 2006, vol. 203, pp. 294–99.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat D. Roundy, C.R. Krenn, M.L. Cohen, and J.W. Morris, Jr.: Phys. Rev. Lett., 1999, vol. 82, pp. 2713–16.CrossRef D. Roundy, C.R. Krenn, M.L. Cohen, and J.W. Morris, Jr.: Phys. Rev. Lett., 1999, vol. 82, pp. 2713–16.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat S. Wu and H. Nakae: J. Mater. Sci. Lett., 1999, vol. 18, pp. 321–23.CrossRef S. Wu and H. Nakae: J. Mater. Sci. Lett., 1999, vol. 18, pp. 321–23.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat S. Hisashi, K. Motohiro, and I. Goroh: J. Jpn. Inst. Light Met., 1980, vol. 30, pp. 609–16.CrossRef S. Hisashi, K. Motohiro, and I. Goroh: J. Jpn. Inst. Light Met., 1980, vol. 30, pp. 609–16.CrossRef
24.
25.
Zurück zum Zitat A. Daoud and W. Reif: J. Mater. Process. Technol., 2002, vol. 123, pp. 313–18.CrossRef A. Daoud and W. Reif: J. Mater. Process. Technol., 2002, vol. 123, pp. 313–18.CrossRef
Metadaten
Titel
Effect of Combined Addition of Cu and Aluminum Oxide Nanoparticles on Mechanical Properties and Microstructure of Al-7Si-0.3Mg Alloy
verfasst von
Hongseok Choi
Milton Jones
Hiromi Konishi
Xiaochun Li
Publikationsdatum
01.02.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 2/2012
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-011-0905-7

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