Çifte yaşlandırılmış Al-Cu-Mg-(Li) alaşımlarında heterojen S' ve $T_1$ çökelekleri kristallografisi

Crystallography of heterogeneous S' and $T_1$ precipitates in double aged Al-Cu-Mg-(Li) alloys

Özet

Kimyasal bileşimi % ağırlık bazında Al-2.1 lCu-0.93Mg (alaşım-1) ve AI-2.07Cu-0.97Mg-0.87Li (alaşım-2) olarak hazırlanan alaşımlara homojenleştirme, su verme, 3.15x$10^7$ saniye tabii yaşlandırma ve 2.16x$10^4$ saniye ile 8.64x$10^4$ saniye sürelerde de 463K sıcaklıkta suni yaşlandırma yapıldı (çifte yaşlandırma). Seçilen numuneler Transmisyon Elektron Mikroskobunda (TEM) detaylı olarak incelendi. Bunun için aydınlık/karanlık alan incelemeleri ve [001], [011], [012] ve [111]A1-matris yönlerinden alınan elektron difraksiyonları kullanıldı ve görüldü ki Li, Cu, Mg gibi Al-matrise ilave edilen alaşım elementleri ısıl işlem sonrası yapıda oluşan dislokasyon halkaları yapı hatalarının tipine ve yoğunluğuna etki yapmaktadır. Alaşım 2'de Frank ve çift hilâl kontrastlı prizmatik dislokasyon halkalarına tabii yaşlandırma esnasında çökelen Li ve Cu atomları çifte yaşlandırma sonunda T( (Al2CuLi) çökeleklerinin bu tip dislokasyon halkalarında oluşumuna; alaşım-1 ve 2'deki hatasız ve ortorombik, prizmatik dislokasyon halkalarına tabii yaşlandırma esnasında çökelen Cu ve Mg atomları ise çifte yaşlandırma sonunda S' (Al CuMg) heterojen çökeleklerinin bu tip dislokasyon halkalarında oluşumuna neden olur.

Abstract

Alloys prepared with a chemical composition of Al-2.1 l%Cu-0.93%Mg (alloy-1) and AI-2.07%Cu-0.97%Mg-0.87%Li (alloy-2) were subjected to homogenisation, water-quenching, natural ageing for 3.15x$10^7$s and artificial ageing at 463K for 2.16x$10^4$ and 8.64x$10^4$ s (double ageing). Selected samples were examined in detail under Transmission Electron Microscope (TEM). For this purpose, bright & dark field images together with electron diffraction patterns taken from [001], [01l], [012] and [111] -matrix directions were used. It was observed that there was an effect of alloying elements, namely Li, Cu, Mg on the nature and density of lattice defects of dislocation loop type in Al-matrix during heat treatments. In alloy-2 Li and Cu atoms segragating on Frank and double-arc contrast, prismatic loops cause the formation of Tf (AI2CuLi) precipitates during double ageing; in alloys-1 and 2, Cu and Mg atoms segregating on unfaulted & orthorombic, prismatic dislocation loops cause the formation of heterogeneous S' (Al2CuMg) precipitates on these dislocation loops during the same heat treatment.