A processing technique has been developed to produce a layered magnesium-intermetallic compound light composite from elemental magnesium and aluminium sheets. Structural examination and measurements of transition layer grown at the magnesium-aluminium interface at high annealing temperature were performed. It was found using Mg/Al diffusion couple that solid state diffusion results in development of Al 3 Mg 2 and Mg 17 Al 12 intermetallic compounds, which are separated into two sublayers. The rate of the layer growth substantially increases with the appearance of the liquid phase at the Mg-Al interface. The microstructure resulted from the partial solidification contains an eutectic composed of Mg 17 Al 12 intermetallic compound and solid solution aluminium in magnesium. The structural processes, which transform the magnesium-aluminium interface, can be applied for fabrication of layered magnesium-eutectic composites. Alternately stacked magnesium and aluminium sheets, formed into a packet, were heated until aluminium was exhausted throughout the course of the Mg-Al reaction with the liquid phase contribution. As a result, the composite containing residual magnesium and layers of eutectic mixture (Mg 17 Al 12 and solid solution of aluminium in magnesium) was obtained. Rapid solidification resulted in fine-grained eutectic microstructure development. Using the presented method, composites with required thickness ratio of magnesium and the eutectic layers can be obtained by choosing appropriate thickness ratio of starting magnesium and aluminium sheets.Keywords: metal-matrix composites, layered composite, intermetallicsOpracowano metodę otrzymywania kompozytu zbudowanego z warstw magnezu i warstw zawierających związek między-metaliczny, wykorzystując jako substraty blachę magnezu i blachę aluminium. Stosując złącze dyfuzyjne Mg/Al przeprowadzono badania zmian strukturalnych zachodzących pod wpływem temperatury na granicy międzyfazowej magnez-aluminium oraz badania wzrostu warstwy produktów reakcji. Stwierdzono, że warstwa ta, utworzona w wyniku zachodzących w stanie stałym przemian dyfuzyjnych, składa się z dwu podwarstw o strukturze związków międzymetalicznych: Al 3 Mg 2 i Mg 17 Al 12 . Szybkość wzrostu warstwy zwiększa się znacznie, gdy na granicy Mg-Al pojawia się faza ciekła. Mikrostruktura utworzona podczas krzepnięcia zawiera głównie eutektykę, składającą się ze związku międzymetalicznego Mg 17 Al 12 i roztworu stałego aluminium w magnezie. Zjawiska zachodzące na granicy magnez-aluminium zostały wykorzystane do formowania kompozytu warstwowego magnez-eutektyka. Arkusze blachy magnezu i blachy aluminium ułożone naprzemiennie w pakiet wygrzewa się do momentu wyczerpania się aluminium w reakcji z magnezem zachodzącej z udziałem fazy ciekłej. W wyniku powstaje kompozyt składający się z warstw pozostałego magnezu i warstw eutektyki zbudowanej z Mg 17 Al 12 i roztworu stałego aluminium w magnezie. Gwałtowne krzepnięcie pozwala uzyskać eutektykę o drobnoziarnistej mikrostrukturze. Przez dobór stosunku grubości wyjś...

Al-enriched layer was formed on a magnesium substrate with use of casting. The magnesium melt was cast into a steel mould with an aluminium insert placed inside. Different conditions of the casting process were applied. The reaction between the molten magnesium and the aluminium piece during casting led to the formation of an Al-enriched surface layer on the magnesium substrate. The thickness of the layer was dependent on the casting conditions. In all fabricated layers the following phases were detected: a solid solution of Mg in Al,

No abstract

This paper discusses the joining of AZ91 magnesium alloy with AlSi17 aluminium alloy by compound casting. Molten AZ91 was cast at 650 o C onto a solid AlSi17 insert placed in a steel mould under normal atmospheric conditions. Before casting, the mould with the insert inside was heated up to about 370 o C. The bonding zone forming between the two alloys because of diffusion had a multiphase structure and a thickness of about 200 µm. The microstructure and composition of the bonding zone were analysed using optical microscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. The results indicate that the bonding zone adjacent to the AlSi17 alloy was composed of an Al3Mg2 intermetallic phase with not fully consumed primary Si particles, surrounded by a rim of an Mg2Si intermetallic phase and fine Mg2Si particles. The bonding zone near the AZ91 alloy was composed of a eutectic (an Mg17Al12 intermetallic phase and a solid solution of Al and Si in Mg). It was also found that the compound casting process slightly affected the AZ91alloy microstructure; a thin layer adjacent to the bonding zone of the alloy was enriched with aluminium.

No abstract