Norwegian-Japanese Al-Mg-Si Alloy Precipitation Project

Prosjektet vil avsluttes i år, og holder nå på å gå mot slutten. Det har vært to stipendiater ansatt på prosjektet. Disse er Sigurd Wenner, som ble ansatt i august 2010, og som avsluttet i januar 2014, og Takeshi Saito, som ble ansatt i april 2011 og vil avslutte i juni 2014. Som planlagt er det en norsk og en japansk student. Wenner publiserte til sammen 5 artikler i sin avhandling; ett som går på hardhetsmålinger og mikrostrukturundersøkelser av 6000 aluminiumslegeringer tilsatt Cu, to om muon-studier som er et samarbeid med japanerne (Profs K. Matsuda og K.Nishimura fra Toyama) ved Riken RAL fasilitetene ved Oxford, ett om Ca-tilsetninger til 6xxx legeringer og et siste med spektroskopistudier av legeringer med Cu og Ag. Med muon-eksperimentene har v i tilført en ny teknikk til studiene av aluminiumslegeringer, dette har gitt oss en del svar på de helt tidlige stadier av presipitering. Eksperimentene er rett fram, men utfordringene ligger i å forstå og analysere dem etterpå. Wenner har utviklet simule ringer og modelleringsverktøy for å analysere disse dataene. Han fortsetter som postdoc innen samme felt. Saitos arbeid har gått ut på å studere effekten av små sporelementer av Cu i samme typer aluminiumslegeringer, med og uten deformasjon. Han har pu blisert to journalartikler om dette. Han har videre sett på effekt av avkjølingshastighet og også effekt av Zn på 6xxx legeringer. Saito hadde et opphold i Frankrike i fjor for å bruke moderne TEM-instrumenter. Han har her funnet ut hva som skjer med pres ipitatene på nanoskala når Cu og Zn tilsettes, og har nå fått tre paper på dette feltet (to akseptert og ett innsendt). Prosjektet har hatt mye samarbeid med Japan: Vi hadde høsten 2011 en gjesteforsker ved NTNU i tre måneder, Dr. Shinji Muraishi fra To kyo Tech, som også har arbeidet med Cu-holdige legeringer med deformasjoner. Vi hadde også et besøk av PhD student Jae-Hwang Kim fra Tokyo Tech i 2011, et besøk som resulterte i en felles artikkel. Dette året er Masterstudent Toshiki Omi fra Tokyo Tech gj est i vår gruppe. I tillegg har vi nå et halvt års besøk av PhD student Mami Mahara fra Tokyo Tech. Prosjektet har resultert i til sammen 14 publikasjoner i journaler, i tillegg til konferanse-presentasjoner. Resultatene fra prosjektet vil også bli pr esentert på den internasjonale Aluminiumskonferansen ICAA 14 i Trondheim nå i juni. Mange av samarbeidspartnerne våre i Japan er på dette møtet. Dette er det siste møtet vi har sammen med japanerne i dette prosjektet, og vi arrangerer en felles middag.

The project is built over two PhD programs; (I) 'Trace elements during recycling of 6xxx alloys and their effect on precipitation' and (II) 'Vacancies in aluminium alloys in a context of trace elements and recycling' where one student will be Japanese and the other will stay in Japan up to one year. The program applies for 3 months exchange of guest researchers between NTNU and Toyama Univ. The overall consortium consists of 5 partners; NTNU, SINTEF, Hydro, Toyama University and Tokyo Institute of Technol ogy. In addition, Japanese Aluminium industry supports the project, as shown by support letters. PhD project (I) sets out to characterise effects that trace elements (TE) in 6xxx series Al alloys have on nucleation and precipitation. Effects on nucleatio n could be good or bad depending on amount, type or combination of TE. Possible effects on precipitates are; modifcation of atomic structure, change in relative fractions of precipitate, sizes or quantities, or formation of new types. A variety of advance d TEM methods needs to be used (e.g. high resolution TEM, nanobeam diffraction) to quantify precipitates, and simulation/calculation tools (such as MSLS) are available to investigate structure. Quantum mechanical methods are likely to be used concerning s tability calculations and verify the MSLS refined structures. Experiments on a dedicated high angle annular dark field scanning TEM (HAADF-STEM) instrument are suggested. PhD project (II) will also need to employ some of the methods above. However, a mai n aim with this project is building competence concerning (investigation of) vacancies and their relation with TE. To find adequate equipment is therefore essential. Positron Annihilation Spectroscopy (PAS) is a relatively recent tool used to study aspect s of vacancies, and will be of special focus. An important task of PhD II is to establish cooperation with a PAS lab, perform suitable experiments and build up competence concerning this technique.