SCI
SCIE
SCOPUS
KCI등재
Production and Mechanical Properties of Aluminum Alloys with Dispersed Nanoscale Quasicrystalline and Amorphous Particles
저자
Inoue, Akihisa (Institute for Materials Research, Tohoku University) ; Kimura, Hisamichi (Institute for Materials Research, Tohoku University) ; Yamaura, Shin-ichi (Institute for Materials Research, Tohoku University)
발행기관
대한금속재료학회(구, 대한금속학회@@The Korean Institute of Metals and Materials)
학술지명
권호사항
발행연도
2003
작성언어
English
주제어
KDC
581.000
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS,KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
527-536(10쪽)
제공처
소장기관
By the dispersion of nanoscale quasicrystalline and amorphous particles in Al phase, new Al-based alloys with good mechanical properties were developed in a high Al concentration range of 93-95 at.% for Al- Cr-Ce-Co, Al-V-Fe, Al-Ti-M and Al-Fe-Cr-Ti alloy systems. The Vickers hardness of a melt-quenched (MQ) Al_(84.6)Cr_(15.4) alloy with almost a single icosahedral quasicrystalline phase (QC) was 710. The addition of Ce and Co in the Al-Cr binary alloys was effective for the extension of the concentration range of the QC to a lower solute concentration range. The fracture strength (σ_(f)) increased to 1340 MPa for the MQ Al_(94.5)Cr₃Ce₁Co_(1.5) alloy in which the particle size and volume fraction were approximately 40 nm and 70 %, respectively. The σ_(f) of the MQ Al_(94)V₄Fe₂ alloy was 1390 MPa and the particle size and volume fraction were about 10 nm and 50 %, respectively. Similarly, σ_(f) of the MQ Al_(93)Ti₄Fe₃ alloy was 1320 MPa and the particle size and volume fraction were about 11 nm and 30 %, respectively. Powder metallurgy (P/M) Al_(93)Fe₃Cr₂Fe₂ alloy with dispersed nanoscale QC exhibited ultimate tensile strength (σ_(UTS)) of 660 MPa, 0.2 % proof stress (σ_(0.2)) of 550 MPa, plastic elongation (ε_(P)) of 4.5 %, Young's modulus (E) of 85 GPa, Vickers hardness (Hv) of 192 and specific strength (σ_(UTS)/ρ) of 2.20x10^(5) Nm/kg at room temperature and sUTS of 350 MPa, σ_(0.2) of 330 MPa and ε_(P) of 1.5 % at 573 K. The QC structure in the P/M Al_(93)Fe₃Cr₂Ti₂ alloy remained almost unchanged even after annealing for 720 ks at 573 K and good wear resistance against S50C steel was also maintained for the extruded alloy tested at sliding velocity of 0.5 to 2 m/sec. These mechanical properties are promising for the future extension of the new Al-based alloys to practical materials.
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