On the kinetics of the decomposition of ternary Al‐Zn(6at.%)Mg(X) and AlMg(X)Si(Y) alloys

Abstract

On the Kinetics of the Decomposition of Ternary Al-Zn (6at. yo) -Mg (X) and AI-Mg (X) -Si (Y) AlloysInvestigations on Al-Zn( 3)-Mg(X) alloys gave the rather surprising result that the migration energies depend on the physical quantities (resistivity, Young's modulus) and the ageing time used. Therefore it is the aim of this paper to test, if similar effects occur using other ternary alloys and additional measuring methods. The ageing kinetics of 7 Al-Zn( 6)-Mg(X) alloys are examined by isothermal measurements of resistivity, Young's modulus, change of length, and microhardness over a relatively long time interval of about 3 h within the temperature range from 20 "C to 90 "C.The niain results are :1. The activation energies got for the Al-Zn(6)-Mg(X) alloys depend on the physical quantity as well as on the ageing time used within t'he temperature range from 20 "C to 40 "C as known from the Al-Zn(3)-Mg(X) alloys.2. The activat,ion energies obtained for the Al-Zn(G)-Mg(l.3) alloy in the temperature interval from 50 "C t,o 90 "C decrease inonot,onously with increasing time for the measuring methods considered.These results different with respect to those two temperature ranges are probably caused by a change of the decomposition mechanism. Below 40 "C presumably several kinds of clusters are formed in the beginning of the decomposition, but above 50 "C probably only one sort of clusters should grow. The late stage of ageing should be caused mainly by the diffusion of VZn, complexes (EezZ,, = 0.21 eV) in the temperature range investigated, since 0.2 eV holds for that stage. -Finally the result,s of the investigations of the kinetics of some A1-Mg(X)-Si(Y) alloys are discussed by means of the junip model.Untersuchungen an AlZn( S)Mg(X)-Legierungen brachten das iiberrascheiide Resultat, daB die erniithelten Wanderungsenergien von der Art der geniessenen physikalischen GroBe (Widerstand, E-Modul) uiid der Alterungszeit abhangen. Es ist cleshalb das Ziel dieser Arbeit, zu prufen, ob derartige Effekte auch bei anderen ternaren Legierungen und bei der Wahl anderer MeBmethoden auftreten. Die Alterungskinetik von 7 Al%n(G)Mg(X)-Legierungen iiii Temperaturbereich zwischen 20 "C und 90 "C wurde durch isothernie Messungen des Widerstandes, des E-Moduls, der Langenanderung und der Mikroharte (Vickers-HSirte) iiber einen relativ groBen Zeitbereich (bis etwa 3 h) untersucht. Die Hauptergebnisse sind :1. Analog zu den AlZn( 3)Mg(X)-Legierungen ergeben sich in1 Temperaturuereich von 20 "C bis 40 "C auch bei den AlZn(G)Mg(X)-Legierungen Aktivierungsenergien, die stark von cler benutzten Mellmethode nnd cler Mellzeit abhangen. 2.Ini Temperaturbereich zwischen 50 "C und 90 "C liegen bei cler in dieseni Bereich untersuchten AlZn( 6)Mg( 1,3)-Legierung die gemessenen Aktivierungsenergien uber der Auslagerzeit aufgetragen fiir die benutzten MeBverfahren in guter Naherung auf einer nionoton fallenden Kurve (von 0,5 eV auf 0,2 eV).Die fur die beiden Temperaturbereiche unterschiedlichen Ergebnisse sind wahrscheinlich auf einen Wechsel ini Entm...