Ham, Hyun-Wook;Kim, Byung-Min;Cho, Hoon;Cho, Hyung-Ho
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.16
no.11
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pp.148-157
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1999
The objective of this study is to investigate the effect of three main chemical compositions(Mg, Zn, Si) on extrudability of 7xxx Al alloy with high tensile strength. A few Al alloys based on 7xxx alloys were metal mold cast with various weight*%) of Mg 0.3-1.2%, Zn 5.0-8.0% and Si 0.4-0.7%, to envestigate the effects of extrudability, as well as mechanical properties. To measure the extrudability of cast billets, maximum extrusion pressure and surface temperature at die exit before tearing occurs were obtained by experiment and simulation of thermo-viscoplastic F.E.M. Also the yield and tensile strength of extruded products were tested.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2012.11a
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pp.16-16
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2012
Mg and its alloys have been of great interest because of their low density of 1.7, 30% lighter than Al, but their wide applications have been limited because of their poor resistances against corrosion and/or abrasion. Corrosion resistance of Mg alloys can be improved by formation of anodic films using anodic oxidation method in aqueous electrolytes. Plasma electrolytic oxidation (PEO) is one of anodic oxidation methods by which hard anodic films can be formed as a result of micro-arc generation under high electric field. PEO method utilize not only substrate elements but also chemical components in electrolytes to form anodic films on Mg alloys. PEO films formed on AM50 magnesium alloy in an acidic fluozirconate electrolyte were observed to consist of mainly $ZrO_2$ and $MgF_2$. Liu et al reported that PEO coating on AM30 Mg alloy consists of $MgF_2$-rich outer porous layer and an MgO-rich dense inner layer. PEO films prepared on ACM522 Mg die-casting alloy in an aqueous phosphate solution were also reported to be composed of monoclinic $Mg_3(PO_4)_2$. $CeO_2$-incorporated PEO coatings were also reported to be formed on AZ31 Mg alloys in $CeO_2$ particle-containing $Na_2SiO_3$-based electrolytes. Magnesium tin hydroxide ($MgSn(OH)_6$) was also produced on AZ91D alloy by PEO process in stannate-containing electrolyte. Effects of $OH^-$, $F^-$, $PO{_4}^{3-}$ and $SiO{_3}^{2-}$ ions and alloying elements of Al and Sn on the formation of PEO films on pure Mg and Mg alloys and their protective properties against corrosion have been investigated in this work. $PO{_4}^{3-}$, $F^-$ and $SiO{_3}^{2-}$ ions were observed to contribute to the formation of PEO films but $OH^-$ ions were found to break down the surface films under high electric field. The effect of pulse current on the formation of PEO films will be also reported.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.20
no.12
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pp.48-54
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2003
Alumium alloys casting are gaining increased acceptance in the automotive and electronic industeries and squeeze casting is the most efficient method of manufacturing such mass produced parts. This study has been investigated the microstructures and mechanical properties of Al-7.0Si-0.4Mg (AC4C) alloy fabricated by squeeze casting process for development of Fuel system Parts (Fuel rail). The microstructure of squeeze casted specimen were composed of eutectic structure Alumimim solid solution and $Mg_2$Si precipitates. The tensile strength of as-solid solution treatment Al-7.0Si-0.4Mg ahoy revealed 298.5MPa. It was found that Al-7.0Si-0.4Mg alloy have good corrosion resistance in electrochemical polarization test.
Kim, Jae-Hwang;Tezuka, Hiroyasu;Kobayashi, Equo;Sato, Tatsuo
Korean Journal of Materials Research
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v.22
no.7
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pp.329-334
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2012
Two types of nanoclusters, termed Cluster (1) and Cluster (2) here, both play an important role in the age-hardening behavior in Al-Mg-Si alloys. Small amounts of additions of Cu and Ag affect the formation of nanoclusters. Two exothermic peaks were clearly detected in differential scanning calorimetry(DSC) curves by means of peak separation by the Gaussian method in the base, Cu-added, Ag-added and Cu-Ag-added Al-Mg-Si alloys. The formation of nanoclusters in the initial stage of natural aging was suppressed in the Ag-added and Cu-Ag-added alloys, while the formation of nanoclusters was enhanced at an aging time longer than 259.2 ks(3 days) of natural aging with the addition Cu and Ag. The formation of nanoclusters while aging at $100^{\circ}C$ was accelerated in the Cu-added, Ag-added and Cu-Ag-added alloys due to the attractive interaction between the Cu and Ag atoms and the Mg atoms. The influence of additions of Cu and Ag on the clustering behavior during low-temperature aging was well characterized based on the interaction energies among solute atoms and on vacancies derived from the first-principle calculation of the full-potential Korrinaga-Kohn-Rostoker(FPKKR)-Green function method. The effects of low Cu and Ag additions on the formation of nanoclusters were also discussed based on the age-hardening phenomena.
Kim, Jeong-Min;Park, Joon-Sik;Kim, Ki-Tae;Ko, Se-Hyun
Journal of Korea Foundry Society
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v.32
no.2
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pp.86-90
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2012
Aluminium-silicon based casting alloys have received an attention for high electrical and thermal conductivity applications, however relatively low conductivity of Al-Si alloys often limits the application. Efforts have been made to develop new high conductivity aluminium casting alloys containing no or less silicon. In this study Al-Zn-Fe based alloys were selected as the new alloys, and the effect of Mg additions on their properties and casting characteristics were investigated. As the magnesium content was increased, the tensile strength of Al-2Zn-0.2Fe based alloy was remarkably increased, while the electrical conductivity was deteriorated. It was observed that the fluidity of the alloys was generally inversely proportional to the Mg content but the hot cracking resistance was rather proportional to it. Cooling curve analyses were carried out to measure the actual solidification range and dendrite coherency temperature.
To confirm effects of natural and artificial aging of precipitate on thermal diffusivity and hardness, the studied Al-Mg-Si alloy were manufactured by gravity casting method with 0.6 wt% and 1.0 wt% additional Cu element. The samples were used for measuring thermal diffusivity and hardness. The addition of Cu, promoted by intermediates such as Q'' and θ'' phases, contributing to the improvement of hardness and high-temperature thermal diffusivity. The natural aging decreased the hardness of the Al-Mg-Si-Cu alloys with increasing time, but did not affect the thermal diffusivity.
The effect of porosity on the high-cycle fatigue properties of Al-Si-Mg casting aluminum alloys was investigated in this study. Microstructure examination, tensile and high-cycle fatigue test were conducted on both Al-Si-Mg casted (F) and heat-treated (T6) conditions. Porosity characteristics on the fracture surfaces of fatigue-tested samples were examined using SEM and image analysis. The microstructure observation results showed that eutectic Si particles were homogeneously dispersed in the matrix of the Al-Si-Mg casting alloys, but there were porosities formed as cast defects. The high-cycle fatigue results indicated that the fatigue strength of the 356-T6 alloy was higher than that of the 356-F alloys because of the significant reduction in volume fraction of pores by heat treatment. The SEM fractography results showed that porosity affected detrimental effect on the fatigue life: 80% of all tested samples fractured as a result of porosity which acted as the main crack initiation site. It was found that fatigue life decreased as the size of the surface pore increased. A comparison was made between surface pore and inner pore for its effect on the fatigue behavior. The results showed that the fatigue strength with the inner pores was higher than that of the surface pore.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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2009.05a
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pp.350-352
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2009
The effect of porosity on the high-cycle fatigue properties of Al-Si-Mg casting aluminum alloys was investigated in this study. Microstructure examination, tensile and high-cycle fatigue test were conducted on both Al-Si-Mg casted (F) and heat-treated (T6) conditions. Porosity characteristics on the fracture surfaces of fatigue-tested samples were examined using SEM and image analysis. The microstructure observation results showed that eutectic Si particles were homogeneously dispersed in the matrix of the Al-Si-Mg casting alloys, but there were porosities formed as cast defects. The high-cycle fatigue results indicated that the fatigue strength of the 356-T6 alloy was higher than that of the 356-F alloys because of the significant reduction in volume fraction of pores by heat treatment. The SEM fractography results showed that porosity affected detrimental effect on the fatigue life: 80% of all tested samples fractured as a result of porosity which acted as the main crack initiation site. It was found that fatigue life decreased as the size of the surface pore increased. A comparison was made between surface pore and inner pore fur its effect on the fatigue behavior. The results showed that the fatigue strength with the inner pores was higher than that of the surface pore.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.23
no.1
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pp.34-43
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1990
Al-Si piston alloys such as AlS10CuMg have been anodized to examine apossibility of forming a hard film aat relatively higher temperatures compard with those in conventional sulfuric acid processes. Three types of electrolytes have been employed in this study ; electrolyte A(15% H2SO4, $0^{\circ}C$), electrolyte B(12% H2SO4, 1% oxalic, $10^{\circ}C$), electrolyte C(tartaric acid 125g/L+oxalic 75g/L+aluminum sulfate 225g/L, $25^{\circ}C$). Hard anodisine process in electrolyte B at a current density of 1.54A/dm2 produced a harder film of VHN 396 at a relatibely low film forming voltage compared with those obtained in other electrolyte at equivalent current density. A liner relationship between hardness and abrasion resistance exists for Al-Si piston alloys. The hardness of anodized film decreasees with increasing silicon content in Al-Si alloys and also with bath temperature. The film hardeness of Na-modified alloy os higher than that of P-modified alloy due to its finer microstructre. The film on the silicon phase in Al-Si alloys is observed to be formed by lateral growth of oxide film nucleated at surroundings.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2004.10a
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pp.355-358
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2004
In this study, the deformation characteristics of grain-size controlled rheology materials surfaces were investigated as a part of the research on the surface crack prediction in semi-solid formed automobile components. The microstructure of rheology Al-Si alloys consists of primary and eutectic regions. In eutectic regions the crack initiation begins with initial fracture of the eutectic silicon particles and inside other intermetallic phases. Nano-deformation characteristics in the eutectic and primary region of semi-solid aluminum alloys (356 alloy and 319 alloy) were investigated through the nanoindentation/scratch experiments and the AFM observation.
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