Accessible Requires Authentication Published by De Gruyter May 26, 2013

A Study on Quantification of Homogenizing Treatment for Al-Mg-Si Alloy AA 6063

Quantifizierung der Wärmebehandlung zur Homogenisierung der Al-Mg-Si-Aluminiumlegierung AA 6063
Ergün Kelesoglu
From the journal Materials Testing

Abstract

Homogenization of aluminum extrusion billets facilitates extrusion and improves product quality. In this work, a parameter has been developed that defines the homogenization level of AA6063 extrusion billets. The insoluble α-AlFeSi and β-AlFeSi phases have been experimentally determined by evaluating the length/width ratio of the AlFeSi intermetallic in the microstructure. Using this identification, the area fraction of each phase has been measured. The area fraction of the β-AlFeSi phase in the cast structure is over 65%. In the well-homogenized sample, the β-AlFeSi area fraction decreases to values lower than 20%, while the α-AlFeSi phase ratio increases to over 80%. As the α-AlFeSi percentage in the structure increases, the elongation of the samples steadily increases, from 1% to 24%. Based on the ratio of α-AlFeSi to the entire intermetallic phase, we propose six different homogenization levels. The proposed indexing can be used to define the homogenization state of the billet, regardless of the homogenization temperature and time. The index numbers exhibit a good correlation with the deformation potential of the samples.

Kurzfassung

Die Homogenisierung von Extrusionsrohlingen aus Aluminium vereinfacht den Extrusionsvorgang und verbessert die Produktqualität. Im vorliegenden Beitrag wird ein Parameter vorgestellt, der den Homogenisierungsgrad der Aluminiumlegierung AA 6063 definiert. Hierzu werden experimentell die unlöslichen α-AlFeSi- und β-AlFeSi-Phasen bestimmt, indem das Längen-Breiten-Verhältnis der intermetallischen AlFeSi-Verbindungen im Gefüge ermittelt wird. Mittels einer solchen Identifizierung wird anschließend der Flächenanteil jeder Phase bestimmt. Der Flächenanteil der β-AlFeSi-Phase beläuft sich auf über 65%. In gut homogenisierten Werkstücken nimmt der Anteil der β-AlFeSi-Phase auf unter 20% ab, während der Anteil der α-AlFeSi-Phase auf über 80% anwächst. Mit zunehmendem Flächenanteil der α-AlFeSi-Phase nimmt auch die Ausdehnung der Werkstücke stetig zu, und zwar von 1% bis auf 24%. Basierend auf dem Flächenanteil der α-AlFeSi-Phase gegenüber dem gesamten Anteil an intermetallischen Phasen werden sechs verschiedene Homogenisierungsgrade vorgeschlagen. Die vorgeschlagene Indizierung kann für den Status der Homogenisierung der Werkstücke unabhängig von der Homogenisierungstemperatur und -zeit verwendet werden. Die Indexnummern stehen in guter Korrelation mit dem Verformungsvermögen der Werkstücke.


Ergün Kelesoglu, born in 1968, received his PhD at the University of Leoben, Austria, in 1998. Presently, he is Assistant Professor at the Department of Metallurgical and Materials Engineering at Yildiz Technical University (YTU) in Istanbul, Turkey. He also is Vice Director in the Research and Development Centre for Industrial Cooperation at the YTU. His research fields cover the heat treatment of aluminum alloys


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Published Online: 2013-05-26
Published in Print: 2010-03-01

© 2010, Carl Hanser Verlag, München