Published March 1, 2022 | Version v1
Publication Metadata-only

Primary Si refinement and eutectic Si modification in Al-20Si via P-Ce addition

Creators

  • 1. King Mongkut's University of Technology Thonburi
  • 2. King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang
  • 3. National Science and Technology Development Agency

Description

Abstract Enhancing the mechanical properties of hypereutectic Al-Si alloys by refining the primary and eutectic Si morphology is very challenging. In this study, the refinement mechanism of primary and eutectic Si morphologies via the simultaneous addition of P-Ce into the Al-20Si alloy was studied. Microstructural analysis revealed that the primary and eutectic Si morphologies were significantly refined, which increased the tensile strength. Furthermore, the addition of Ce, up to 0.6 wt%, can result in the formation of Ce-rich intermetallic phases, which may lead to a significantly increased tensile strength while retaining the ductility of the alloy. The ultimate tensile strength of the Al-20Si alloy increased from 96 to 175 MPa, and the elongation increased from 1.0% to 1.7% with the addition of P-Ce. Moreover, the wear resistance of the alloy improved. The added P and Ce did not react with each other to form an intermetallic compound; therefore, this method can simultaneously refine primary and eutectic Si.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص يعد تعزيز الخواص الميكانيكية لسبائك السي فرط اليوتكتيك عن طريق صقل مورفولوجيا السي الأولية والممتعة أمرًا صعبًا للغاية. في هذه الدراسة، تمت دراسة آلية صقل أشكال Si الأولية والممتعة من خلال الإضافة المتزامنة لـ P - Ce في سبيكة Al -20Si. كشف التحليل الهيكلي الدقيق أن أشكال Si الأولية والممتعة قد تم صقلها بشكل كبير، مما زاد من قوة الشد. علاوة على ذلك، يمكن أن تؤدي إضافة Ce، حتى 0.6 ٪ بالوزن، إلى تكوين أطوار معدنية بينية غنية بـ Ce، مما قد يؤدي إلى زيادة كبيرة في مقاومة الشد مع الحفاظ على ليونة السبيكة. زادت قوة الشد القصوى لسبيكة Al -20Si من 96 إلى 175 ميجا باسكال، وزادت الاستطالة من 1.0 ٪ إلى 1.7 ٪ مع إضافة P - Ce. علاوة على ذلك، تحسنت مقاومة تآكل السبيكة. لم يتفاعل P و Ce المضافين مع بعضهما البعض لتشكيل مركب بين فلزي ؛ لذلك، يمكن لهذه الطريقة أن تنقي في وقت واحد Si الأولي و eutectic.

Translated Description (French)

Résumé L'amélioration des propriétés mécaniques des alliages Al-Si hypereutectiques en affinant la morphologie primaire et eutectique du Si est très difficile. Dans cette étude, le mécanisme de raffinement des morphologies Si primaire et eutectique via l'ajout simultané de P-Ce dans l'alliage Al-20Si a été étudié. L'analyse microstructurale a révélé que les morphologies primaire et eutectique du Si étaient significativement affinées, ce qui augmentait la résistance à la traction. En outre, l'ajout de Ce, jusqu'à 0,6 % en poids, peut entraîner la formation de phases intermétalliques riches en Ce, ce qui peut entraîner une résistance à la traction considérablement accrue tout en conservant la ductilité de l'alliage. La résistance à la traction ultime de l'alliage Al-20Si est passée de 96 à 175 MPa, et l'allongement est passé de 1,0 % à 1,7 % avec l'ajout de P-Ce. De plus, la résistance à l'usure de l'alliage s'est améliorée. Le P et le Ce ajoutés n'ont pas réagi l'un avec l'autre pour former un composé intermétallique ; par conséquent, ce procédé peut simultanément affiner le Si primaire et eutectique.

Translated Description (Spanish)

Resumen Mejorar las propiedades mecánicas de las aleaciones de Al-Si hipereutécticas refinando la morfología del Si primario y eutéctico es muy difícil. En este estudio, se estudió el mecanismo de refinamiento de las morfologías primaria y eutéctica del Si mediante la adición simultánea de P-Ce en la aleación de Al-20Si. El análisis microestructural reveló que las morfologías de Si primario y eutéctico se refinaron significativamente, lo que aumentó la resistencia a la tracción. Además, la adición de Ce, hasta un 0,6% en peso, puede dar como resultado la formación de fases intermetálicas ricas en Ce, lo que puede conducir a un aumento significativo de la resistencia a la tracción al tiempo que conserva la ductilidad de la aleación. La resistencia máxima a la tracción de la aleación de Al-20Si aumentó de 96 a 175 MPa, y el alargamiento aumentó de 1.0% a 1.7% con la adición de P-Ce. Además, la resistencia al desgaste de la aleación mejoró. El P y el Ce añadidos no reaccionaron entre sí para formar un compuesto intermetálico; por lo tanto, este método puede refinar simultáneamente Si primario y eutéctico.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
صقل Si الأولي وتعديل Si eutectic في Al -20Si عبر إضافة P - Ce
Translated title (French)
Raffinement primaire du Si et modification eutectique du Si dans Al-20Si par addition de P-Ce
Translated title (Spanish)
Refinamiento primario de Si y modificación eutéctica de Si en Al-20Si a través de la adición de P-Ce

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4214530935
DOI
10.1088/2053-1591/ac58e9

Is supplement to
https://openalex.org/W4297186471 (Other)
https://openalex.org/W4214530935 (Other)
https://openalex.org/W3129465869 (Other)
https://openalex.org/W3011263767 (Other)
https://openalex.org/W2766515653 (Other)
https://openalex.org/W2360821962 (Other)
https://openalex.org/W2357499900 (Other)
https://openalex.org/W2351103852 (Other)
https://openalex.org/W2072195351 (Other)
https://openalex.org/W2046642581 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1963661750
  • https://openalex.org/W1969528223
  • https://openalex.org/W1973733469
  • https://openalex.org/W1991070355
  • https://openalex.org/W2002369461
  • https://openalex.org/W2007390335
  • https://openalex.org/W2021077503
  • https://openalex.org/W2031478161
  • https://openalex.org/W2037340817
  • https://openalex.org/W2047611652
  • https://openalex.org/W2051161803
  • https://openalex.org/W2063955366
  • https://openalex.org/W2064619013
  • https://openalex.org/W2068178625
  • https://openalex.org/W2083006719
  • https://openalex.org/W2083296827
  • https://openalex.org/W2087162458
  • https://openalex.org/W2091149349
  • https://openalex.org/W2113139947
  • https://openalex.org/W2135219465
  • https://openalex.org/W2343999169
  • https://openalex.org/W2436493493
  • https://openalex.org/W2607705653
  • https://openalex.org/W2765683538
  • https://openalex.org/W2770682003
  • https://openalex.org/W2792497711
  • https://openalex.org/W2809043040
  • https://openalex.org/W2895121146
  • https://openalex.org/W2971122092
  • https://openalex.org/W2974331538
  • https://openalex.org/W3043201571
  • https://openalex.org/W3049751321
  • https://openalex.org/W3120115166
  • https://openalex.org/W3196816614
  • https://openalex.org/W600605591
  • https://openalex.org/W69940206