Transmission Electron Microscopy of Al-Mg Aluminium Alloys with Addition of Sc and Zr

Abstract

Abstract. The microstructure and its evolution during isochronal annealing of a twin roll cast Al-3.2Mg-0.19Sc-0.14Zr (wt.%) alloy was investigated by light optical microscopy and electron microscopy. Two procedures - equal channel an- gular pressing and annealing at 300 řC for 8 h were applied to enhance mechanical properties of the alloy. The annealing led to the precipitation of a fine dispersion of Al3(Sc,Zr) particles providing an increase of ∼20 HV in the Vickers microhard- ness. Equal channel angular pressing refined significantly the microstructure and raised the microhardness by about 30 HV. Applying of the 300 řC / 8 h both before and after equal channel angular pressing did not induce further strength- ening. However, the precipitation of the Al3(Sc,Zr) phase had a stabilizing effect when the material was exposed to the subsequent isochronal annealing. 1

Abstrakt. Mikrostruktura hliníkové slitiny Al-3.2Mg-0.19Sc-0.14Zr (hm.%) připravené metodou plynulého odlévání mezi válce byla studována pomocí světelné a elektronové mikroskopie. Materiál byl podroben isotermickému žíhání 300 řC / 8 h a/nebo deformován metodou protlačování pravoúhlým kanálem za účelem zlepšení mechanických vlastností. Žíhání vedlo k precipitaci jemné dis- perze metastabilní fáze Al3(Sc,Zr) a zvýšení mikrotvrdosti o 20 HV. Protlačování pravoúhlým kanálem výrazně snížilo velikost zrn a způsobilo nárůst mikrotvr- dosti o 30 HV. Kombinace obou metod - žíhání a deformace v různém pořadí - nepřineslo další zpevnění materiálu. Nicméně, při vystavení studované slitiny isochronnímu žíhání do 600 řC bylo prokázáno, že Al3(Sc,Zr) precipitáty, vzniklé při předchozím žíhání 300 řC / 8 h, značně stabilizují mikrostrukturu a omezují růst zrn po rekrystalizaci. 1