Effects of Fe and Ni additions on an emerging Al–4·4Cu–1·5Mg powder metallurgy alloy:

Abstract

The effects of Fe and Ni additions to an Al–Cu–Mg powder metallurgy alloy were studied. The transition elements were incorporated through two different approaches, admixed elemental powders and prealloying of the base Al powder. Prealloying proved to be the superior alloying technique as it did not invoke any negative effects on the general sintering behaviour of the baseline alloy. The microstructures of prealloyed materials also exhibited a refined distribution of the aluminide phases formed. These included Al7Cu2Fe, Al7Cu4Ni and Al9FeNi as identified through a combination of SEM/EDS and XRD. The most promising alloy was identified as Al–4·4Cu–1·5Mg–1Fe–1Ni as it exhibited tensile properties that exceeded those of the baseline material. This advantage was also found to persevere after thermal exposure.On a étudié les effets d’additions de Fe et de Ni sur un alliage d’Al–Cu–Mg obtenu par la métallurgie des poudres. On a incorporé les éléments de transition au moyen de deux approches différentes – poudres élémentaires ajoutées ou préalliage de la poudre d’Al de base. Le préalliage était supérieur comme technique d’alliage puisqu’il n’invoquait pas d’effets négatifs sur le comportement général de frittage de l’alliage de référence. La microstructure des matériaux de préalliage exhibait également une distribution raffinée des phases d’aluminures formées. Celles-ci incluaient Al7Cu2Fe, Al7Cu4Ni et Al9FeNi, telles qu’identifiées au moyen d’une combinaison de SEM/EDS et de XRD. L’alliage le plus promettant était l’Al–4·4Cu–1·5Mg–1Fe–1Ni, puisqu’il exhibait des propriétés de traction qui excédaient celles du matériau de référence. On a également trouvé que cet avantage persistait après une exposition thermique.