Published January 28, 2023 | Version v1
Publication Open

Effect of calcium addition on the microstructure, mechanical properties, and corrosion behavior of AZ61-Nd alloy

Creators

  • 1. Taiyuan University of Science and Technology
  • 2. King Khalid University
  • 3. Al Azhar University
  • 4. Southern University of Science and Technology
  • 5. Xi'an Jiaotong University
  • 6. Najran University
  • 7. Northumbria University

Description

The effects of calcium (Ca) elements on the microstructure, mechanical properties and corrosion behavior of extruded AZ61-1Nd-xCa (x = 0, 0.5, 1, 2 wt.%) alloys were investigated. The Al-Nd phase and Al2Ca particles are dynamically precipitated in the extruded alloys. The volume fraction of Al2Ca precipitates increases with the increase of calcium content. Moreover, the addition of calcium can refine the grain size. The tensile strength of the studied alloys remains almost constant and their hardness increases with increasing the calcium content. Regretfully, the presence of Al-Nd phase and brittle Al2Ca phase in the Ca-alloyed AZ61-Nd decreases significantly the elongation. The corrosion resistance of AZ61-1Nd alloy is conspicuously improved by the addition of 1 wt.% calcium, which is due to the uniformly and dispersedly distributed Al2Ca phase acting as a physical barrier. In this work, AZ61-1Nd-1Ca alloy with moderate strength and low corrosion rate was obtained, which is considered as a candidate material for application in marine environment.

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

Translated Description (Arabic)

تم فحص تأثيرات عناصر الكالسيوم (Ca) على البنية المجهرية والخواص الميكانيكية وسلوك التآكل لسبائك AZ61 -1Nd - xCa المبثوقة (x = 0، 0.5، 1، 2 بالوزن ٪). تترسب جزيئات طور Al - Nd و Al2Ca ديناميكيًا في السبائك المبثوقة. يزداد جزء الحجم من رواسب Al2Ca مع زيادة محتوى الكالسيوم. علاوة على ذلك، يمكن أن تؤدي إضافة الكالسيوم إلى تحسين حجم الحبوب. تبقى مقاومة الشد للسبائك المدروسة ثابتة تقريبًا وتزداد صلابتها مع زيادة محتوى الكالسيوم. وللأسف، فإن وجود مرحلة الندى ومرحلة Al2Ca الهشة في سبيكة الكالسيوم AZ61 - Nd يقلل بشكل كبير من الاستطالة. يتم تحسين مقاومة التآكل لسبيكة AZ61 -1Nd بشكل واضح من خلال إضافة 1 ٪ بالوزن من الكالسيوم، والذي يرجع إلى مرحلة Al2Ca الموزعة بشكل موحد ومتشتت والتي تعمل كحاجز مادي. في هذا العمل، تم الحصول على سبيكة AZ61 -1Nd -1Ca ذات قوة معتدلة ومعدل تآكل منخفض، والتي تعتبر مادة مرشحة للتطبيق في البيئة البحرية.

Translated Description (French)

Les effets des éléments calcium (Ca) sur la microstructure, les propriétés mécaniques et le comportement à la corrosion des alliages extrudés AZ61-1Nd-xCa (x = 0, 0,5, 1, 2 % en poids) ont été étudiés. La phase Al-Nd et les particules Al2Ca sont précipitées dynamiquement dans les alliages extrudés. La fraction volumique des précipités d'Al2Ca augmente avec l'augmentation de la teneur en calcium. De plus, l'ajout de calcium peut affiner la taille des grains. La résistance à la traction des alliages étudiés reste presque constante et leur dureté augmente avec l'augmentation de la teneur en calcium. Malheureusement, la présence de la phase Al-Nd et de la phase fragile Al2Ca dans l'alliage Ca AZ61-Nd diminue considérablement l'allongement. La résistance à la corrosion de l'alliage AZ61-1Nd est nettement améliorée par l'ajout de 1 % en poids de calcium, ce qui est dû à la phase Al2Ca uniformément et dispersée agissant comme une barrière physique. Dans ce travail, l'alliage AZ61-1Nd-1Ca à résistance modérée et faible taux de corrosion a été obtenu, qui est considéré comme un matériau candidat pour une application en milieu marin.

Translated Description (Spanish)

Se investigaron los efectos de los elementos de calcio (Ca) sobre la microestructura, las propiedades mecánicas y el comportamiento a la corrosión de las aleaciones extruidas AZ61-1Nd-xCa (x = 0, 0.5, 1, 2% en peso). La fase de Al-Nd y las partículas de Al2Ca se precipitan dinámicamente en las aleaciones extruidas. La fracción de volumen de los precipitados de Al2Ca aumenta con el aumento del contenido de calcio. Además, la adición de calcio puede refinar el tamaño del grano. La resistencia a la tracción de las aleaciones estudiadas permanece casi constante y su dureza aumenta con el aumento del contenido de calcio. Lamentablemente, la presencia de la fase Al-Nd y la fase Al2Ca frágil en el AZ61-Nd aleado con Ca disminuye significativamente el alargamiento. La resistencia a la corrosión de la aleación AZ61-1Nd se mejora notablemente mediante la adición de 1% en peso de calcio, que se debe a la fase de Al2Ca distribuida de manera uniforme y dispersa que actúa como una barrera física. En este trabajo, se obtuvo la aleación AZ61-1Nd-1Ca con resistencia moderada y baja tasa de corrosión, que se considera como un material candidato para su aplicación en el medio marino.

Files

latest.pdf.pdf

Files (243 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6c448ee49616463094d0f8e51380ed1c
243 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير إضافة الكالسيوم على البنية المجهرية والخواص الميكانيكية وسلوك التآكل لسبيكة AZ61 - Nd
Translated title (French)
Effet de l'addition de calcium sur la microstructure, les propriétés mécaniques et le comportement à la corrosion de l'alliage AZ61-Nd
Translated title (Spanish)
Efecto de la adición de calcio en la microestructura, las propiedades mecánicas y el comportamiento a la corrosión de la aleación AZ61-Nd

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4318340613
DOI
10.1007/s42114-023-00631-6

Is supplement to
https://openalex.org/W58653111 (Other)
https://openalex.org/W4249071450 (Other)
https://openalex.org/W2884282816 (Other)
https://openalex.org/W2394115446 (Other)
https://openalex.org/W2382032830 (Other)
https://openalex.org/W2368574115 (Other)
https://openalex.org/W2349891746 (Other)
https://openalex.org/W2049384377 (Other)
https://openalex.org/W2012298134 (Other)
https://openalex.org/W1901913860 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1611753752
  • https://openalex.org/W1965291190
  • https://openalex.org/W1968432110
  • https://openalex.org/W1970091044
  • https://openalex.org/W1982410011
  • https://openalex.org/W2067027037
  • https://openalex.org/W2143368986
  • https://openalex.org/W2381065013
  • https://openalex.org/W2406009281
  • https://openalex.org/W2474419662
  • https://openalex.org/W2530688865
  • https://openalex.org/W2584051743
  • https://openalex.org/W2913333593
  • https://openalex.org/W2938875895
  • https://openalex.org/W2975787945
  • https://openalex.org/W2999025337
  • https://openalex.org/W3001537741
  • https://openalex.org/W3013766899
  • https://openalex.org/W3016877399
  • https://openalex.org/W3046062233
  • https://openalex.org/W3047537232
  • https://openalex.org/W3083734083
  • https://openalex.org/W3084036429
  • https://openalex.org/W3109900542
  • https://openalex.org/W3119483245
  • https://openalex.org/W3131713782
  • https://openalex.org/W3159637087
  • https://openalex.org/W3189379692
  • https://openalex.org/W3199276861
  • https://openalex.org/W3200406295
  • https://openalex.org/W3205805060
  • https://openalex.org/W3208820442
  • https://openalex.org/W4200189772
  • https://openalex.org/W4206237115
  • https://openalex.org/W4206462686
  • https://openalex.org/W4212817515
  • https://openalex.org/W4214854603
  • https://openalex.org/W4220767487
  • https://openalex.org/W4224223088
  • https://openalex.org/W4224280383
  • https://openalex.org/W4224309222
  • https://openalex.org/W4229059434
  • https://openalex.org/W4281258988
  • https://openalex.org/W4283381679
  • https://openalex.org/W4290000854
  • https://openalex.org/W4293060181
  • https://openalex.org/W4293763385
  • https://openalex.org/W4293791458
  • https://openalex.org/W4295366644
  • https://openalex.org/W586678338