Influence of Sn and Zn on age-hardening behavior of Mg-6Al magnesium alloy

ABSTRACT

In the present work, a thermally stable as-cast Mg-6wt% Al-3wt% Sn (AT63) and a commercial AZ series Mg-6wt% Al-3wt% Zn (AZ63) magnesium alloy were developed to study age-hardening behavior. Age-hardening behavior was compared at temperatures between 200°C and 350°C for a prolonged period. The former alloy AT63 has two precipitates, Mg₁₇Al₁₂ and Mg₂Sn, showing a poor ageing profile, whereas the latter has only Mg₁₇Al₁₂ precipitate and significant age hardening. Scanning electron microscopy (SEM) was used to observe precipitate formation in the aged samples of both alloys under the same annealing conditions. It was concluded that adding Sn to Mg-6Al alloy slows down the formation of Mg₁₇Al₁₂ and consequently reduces the ageing effect, though it aids in forming a new precipitate Mg₂Sn.

Dans le travail présent, on a développé un alliage de magnésium, brut de coulée, Mg-6% en poids Al-3% en poids Sn (AT63) stable thermiquement et un alliage de magnésium commercial de la série AZ, Mg-6% en poids Al-3% en poids Zn (AZ63), pour étudier le comportement de durcissement par vieillissement. On a comparé le comportement de durcissement par vieillissement à des températures entre 200°C et 350°C sur une période prolongée. Le premier alliage AT63 a deux précipités, Mg₁₇Al₁₂ et Mg₂Sn, montrant un mauvais profil de vieillissement, alors que le second n’a que le précipité Mg₁₇Al₁₂ et un durcissement par vieillissement important. On a utilisé la microscopie électronique à balayage (MEB) pour observer la formation de précipités dans les échantillons vieillis des deux alliages dans les mêmes conditions de recuit. On a conclu que l’addition de Sn à l’alliage Mg-6Al ralentissait la formation de Mg₁₇Al₁₂ et en conséquence, réduisait l’effet de vieillissement, bien qu’elle aide à former un nouveau précipité, Mg₂Sn.

KEYWORDS:

• Magnesium alloy
• precipitation
• hardness
• ageing
• casting
• SEM
• heat treatment
• microstructure

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).