Abstract
The creep behavior of a rapidly solidified and consolidated Al-9.45wt%Fe-4.45wt%Cr alloy were investigated in the stress range 40 to 115 MPa and temperature range 300(0.53Tm) to 441$^{\circ}C$(0.66Tm). It is of use to available aerospace and automobile industries for the improved performance of materials used at high temperature. Because Al alloys with improved creep resistance offer the potential for lower weight and reduced costs in aerospace and automobile components (e.g., structural members and engine parts) through the replacement of heavier and more costly materials, the safety in use at high temperature is good. The alloy is characterized by high stress exponents and activation energies for creep, which are greatly dependent on the stress and temperature. Because the creep stress is seen to cause a strongly significant enhancement of coarsening, the coarsening rate of the dispersed particles in all crept specimens is faster than that in isothermally annealed specimens. Dislocations connecting dispersoids are observed more cofrequently in crept specimens with higher stress and lower temperature. The creep strain rates in the power law creep regime were found to be predicted much better by the Shorty and Rosler/Arzt equation with the inclusion of a threshold stress and dislocation detachment mechanism. The dispersoids in this alloy were acting a source of void nucleation that finally leaded to ductile fracture within the grain so called intergranular. Each void was initiated, grown and failed at the dispersoids in the aluminium matrix. Grain boundary accommodation of the slip produced, which result in initiation of the void and then final transgranular fracture. Therefore, it was confirmed that these dispersoids played an important role in the fracture mechanism by the formation of $Al_{13}Fe_4$, $Al_{13}Cr_2$ and $Al_2O_3$.
급냉응고 강화된 Al-9.45wt%Fe-4.45wt%Cr 합금의 크 거동을 40~115Mpa 응력범위와, 300~$441^{\circ}C$(0.53~0.66Tm) 온도 범위에서 조사하였다. 이 계열의 합금은 비행기 및 자동차의 구조용재료 혹은 엔진용 부품에 많이 사용되고 있으며, 재료의 사용이 주로 고온에서 이루어지므로 안전성을 확보하기 위해서는 크 실험이 특히 중요하다. 이 합금의 크 실험 결과 응력지수와 크 활성화에너지가 높았으며 실험 응력과 온도에 크게 좌우되었다. 크 응력이 조대화에 강하게 영향미치는 것으로 보이기 때문에 모든 크 시편의 분산입자의 조대화율은 등온 소둔시편 보다도 더 빠르게 나타났다. 분산상과 연결된 전위는 고응력, 저온의 크 시편에서 더욱 자주 관찰되었다. Power law creep에서의 크 변형 속도는 문턱응력과 전위분리기구를 포함하는 Sherby와 Rosler/Arzt식으로 예견되는 것과 일치함을 발견하였다. 이 합금에서 분산상은 void생성원으로 작용하였으며 소위 입계파괴인 입자내의 연성파괴의 원인이 되었다. 생성된 void는 성장하여 Al기지내의 분산상과 분리되고, 슬립에 의해 결정립계에 집적되어 결국 입계파괴가 일어났다. 그러므로 이들 분산상이 $Al_{13}Fe_4$, $Al_{13}Cr_2$ and $Al_2O_3$의 형성에 의해 파괴 기구의 중요한 역할을 함이 입증되었다.nd $Al_2O_3$의 형성에 의해 파괴 기구의 중요한 역할을 함이 입증되었다.