Sintering and aging behaviours of Al4CuXMg PM alloy

Abstract

Sintering and aging behaviours of Al-Cu-Mg powder metallurgy (PM) alloy produced from elemental powders were examined. After evaluating results from thermal analysis, tests were carried out on Al-4Cu alloys with magnesium contents of 0.5, 1 and 2wt-% and it was found that additions of 1wt-% Mg was most effective for enhancing the transverse rupture strength (TRS) of the Al-Cu PM alloys for both as sintered and after a heat-treatment conditions. Grain size reduction in the range of 14-45% was achieved by adding magnesium into Al-Cu system. Analyses showed that produced alloys were composed of Al, Al2Cu, Al2CuMg and Al7Cu2Fe phases. Differential scanning calorimeter and dilatometer analyses revealed that alloys show swelling behaviour after the eutectic melting reaction at 548 degrees C and swelling rates increasing as a function of magnesium content. Both high hardness value (120 HB) and TRS (650MPa) were achieved via aging of Al4Cu1Mg alloy for 24 hours. On a examine les comportements de frittage et de vieillissement de l'alliage de metallurgie des poudres (MP) Al-Cu-Mg produit a partir de poudres elementaires. Apres evaluation des resultats de l'analyse thermique, on a effectue des essais avec des alliages d'Al-4Cu ayant des teneurs en magnesium de 0.5, 1 et 2% en poids. On a trouve que des additions de 1% en poids de Mg etaient particulierement efficaces pour l'amelioration de la limite de rupture transversale (TRS) des alliages de MP d'Al-Cu tant pour la condition telle que frittee qu'apres un traitement thermique. On a obtenu une reduction de la taille de grain dans une gamme de 14 a 45% en ajoutant le magnesium au systeme d'Al-Cu. Les analyses ont montre que les alliages produits etaient composes de phases d'Al, d'Al2Cu, d'Al2CuMg et d'Al7Cu2Fe. Les analyses de DSC et de dilatometre ont revele que les alliages montraient un comportement de gonflement apres la reaction de fonte de l'eutectique a 548 degrees C, le taux de gonflement augmentant en fonction de la teneur en magnesium. On a obtenu a la fois une valeur de durete elevee (120 HB) et une valeur de TRS elevee (650 MPa) par vieillissement de l'alliage Al4Cu1Mg pendant 24 heures.