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학술저널
저자정보
Lailesh Kumar (Seoul National University) Jae Cheol Jang (Seoul National University) Hui Yu (Hebei University of Technology) Kwang Seon Shin (Seoul National University)
저널정보
대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.29 No.1
발행연도
2023.1
수록면
204 - 214 (11page)
DOI
10.1007/s12540-022-01206-8

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The effects of Cr and Ti on the thermal conductivity and mechanical properties of Al–7Si–3Mg die-casting alloys were investigatedin the present study. For alloy design, solidification behavior and thermal conductivity of all phases were examinedby thermodynamic calculations. The results showed that the alloys with intermetallic compounds exhibited good mechanicalproperties, but thermal conductivity was relatively low. As a result of predicting solidification behavior and physical propertiesof each phase through computational thermodynamic simulations, the effects of the addition of Cr and Ti on the changein the fraction of the precipitated phase in Al–Si–Mg–Fe alloys were examined. Yield strength and ultimate tensile strengthwere found to be the highest in the case of the Al–7.2Si alloy with the addition of 4.39 wt%Mg and 0.45 wt%Cr (S-5 alloy). The mechanical properties of other alloys (S-1 to S-4) showed almost similar values. Thermal conductivity was found to besimilar in the case of S-1 to S-3 alloys. The thermal conductivity was found to be directly proportional to the fraction of α-Alphase and the lowest in the case of S-4 alloy due to the presence of low fraction of the α-Al phase. The S-5 alloy was foundto have the best mechanical properties as well as optimal thermal conductivity. To improve the mechanical property andthermal conductivity simultaneously, it is important to control the fraction of the second phase of the alloy. In contrast withCr which formed intermetallic compounds with major alloying elements, Ti did not produce intermetallic compounds at asmall addition. However, Ti affected the solidification behavior of other phases which changed the properties of the alloys. It was found that not only the type of alloying element but also the amount of addition are important for the improvement ofthermal conductivity and mechanical properties of Al–Si–Mg alloys.
#Casting modification · Materials processing · Friction stir processing · Aluminium · Porosity · Grain refinement

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