Precipitation Reactions and the Differential Scanning Calorimetry Response of AA6111 Alloy

Abstract

The Al-Mg-Si-Cu alloy AA6111 is extensively used for automotive skins in North America and it may be subjected to a range of thermal histories depending on the properties required. Unfortunately, the majority of the heat treatments involve very low temperatures which result in extremely fine scale clusters and precipitates that cannot be resolved in conventional transmission microscopy. This makes it difficult to interpret what transformations are involved and following the precipitation reactions by mechanical property measurements gives only global information. Differential Scanning Calorimetry (DSC) provides an alternative means of monitoring precipitation. It is shown that DSC can be used very effectively to “fingerprint” the stage of precipitation in the alloy and indicate its subsequent age hardening response to further heat treatment, such as the paint bake response of a formed part.

L'alliage Al-Mg-Si-Cu AA6111 est largement utilisé pour les carrosseries d'automobile en Amérique du Nord et il peut être soumis à une variété d'histoires thermiques, dépendant des propriétés requises. Malheureusement, la majorité des traitements thermiques impliquent des températures très basses, ce qui résulte en amas à échelle extrêmement fine et en précipités qui ne peuvent pas être résolus par microscopie à transmission conventionnelle. Ceci rend difficile l'interprétation des transformations impliquées et suivre les réactions de précipitation par la mesure des propriétés mécaniques donne seulement une information globale. La calorimétrie par analyse différentielle (DSC) permet également de suivre la précipitation. On montre que la DSC peut être utilisée très efficacement pour identifier le stade de précipitation de l'alliage et pour indiquer sa réponse subséquente au durcissement par vieillissement à des traitements thermiques additionnels, tels que la réponse à la cuisson de la peinture d'une composante formée.