Creep performance of wrought AX30 and EZ33 magnesium alloys. (1st October 2013)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Siebert-Timmer, A; Fletcher, M; Bichler, L; Sediako, D
• Is Part Of: Canadian metallurgical quarterly. Volume 52:Number 4(2013:Oct.)
• Page Start: 430
• Page End: 438
• Publication Date: 2013-10-01
• Subjects: Magnesium alloys -- Creep -- Neutron diffraction -- Microstructure; Metallurgy -- Periodicals; 669.05
• DOI: 10.1179/1879139513Y.0000000069
• Languages: English
• ISSNs: 0008-4433

Abstract

Abstract : Wrought magnesium alloy bars, sections and tubes have been extensively used in the aerospace, electronics and automotive industries, where component weight is of concern. The operating temperature of these components is typically limited to <100°C, since Mg alloys undergo appreciable creep above this temperature due to grain boundary sliding and plastic deformation leading to intergranular failure. The objective of this study was to investigate the compressive creep performance and microstructure stability of two wrought magnesium alloys (AX30 and EZ33) upon exposure to 175°C and 50 MPa test conditions. The creep behaviour of each alloy was studied using neutron diffraction, as well as classical extensometer techniques. The results suggested that the EZ33 alloy exhibited uniform elastic response with a total plastic deformation of 0·3% after 24 h. In contrast, AX30 exhibited ∼9% strain hardening on the <inline-graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="cmq-52-04-430-e03.tif"/> plane, and a total plastic deformation of 1·5% after 24 h. Microstructure analysis revealed that grain size remained constant during creep testing for both alloys. However, the dissolution of Al2 Ca intermetallics in the AX30 alloy resulted in the formation of β -Mg17 Al12 phase, which contributed to accelerated creep deformation. On a fait un usage considérable de barres, de sections et de tubes corroyés d'alliage de magnésium dans les industries de l'aérospatiale, de l'électronique et de l'automobile, où le poids des pièces est à considérer. La température de fonctionnement de ces pièces est limitée typiquement à moins de 100°C, puisque les alliages de magnésium subissent un fluage appréciable au-dessus de cette température à cause du glissement du joint de grain et de la déformation plastique menant à la rupture intergranulaire. L'objectif de cette étude consistait à examiner le comportement de fluage en compression et la stabilité de la microstructure de deux alliages corroyés de magnésium (AX30 et EZ33) sous les conditions d'essai d'une exposition à 175°C et 50 MPa. On a étudié le comportement de fluage de chaque alliage en utilisant la diffraction des neutrons ainsi que les techniques classiques de l'extensomètre. Les résultats suggèrent une réponse élastique uniforme avec une déformation plastique totale de 0·3% après 24 heures pour l'alliage EZ33. Par contraste, AX30 exhibait ∼9% de durcissement par écrouissage dans le plan (<inline-graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="cmq-52-04-430-e04.tif"/>) et une déformation plastique totale de 1·5% après 24 heures. L'analyse de la microstructure révélait que la taille de grain demeurait constante lors de l'essai de fluage des deux alliages. Cependant, la dissolution des intermétalliques Al2 Ca dans l'alliage AX30 avait pour résultat la formation de la phase Mg17 Al12 - β, ce qui contribuait à accélérer la déformation par fluage.