بررسي تأثير عمليات ترمومكانيكي بر زمان پيرسختي و مقاومت به خوردگي
Al-7075 تنشي آلياژ

حميدرضا فولادفر1، بابك هاشمي2، موسي يونسي1
كارشناسي ارشد، دانشگاه آزاد اسلامي واحد شهر مجلسي
استاديار، دانشگاه شيراز
hamid_ff@yahoo.com

چكيده
در عمليات پيرسختي بهروش معمول، از آنجا ييكه به توزيع ريز و پراكنده رسوبات نيازمنديم، ناچار به انجام عملي ات پيرسازي در دماي پايين، به منظور تشكيل مناطق GP بهعنوان مكان جوانهزني رسوبات پايدارتر م يباشيم. از سوي ديگر در ماكزيمم سختي بهدست آمده، با افت مقاومت به خوردگي تنشي مواجه هستيم. در اين تحقيق تأثير انجام نورد سرد پيش از پيرسازي بر خواص مكانيكي و مقاومت به خوردگي تنشي آلياژ آلومينيوم 7075 بررسي شدهاست. اين عمليات ترمومكانيكي با ثابت نگهداشتن درصد ازدياد طول يكنواخت و كاهش زمان پيرسازي، باعث افزايش استحكام و ارتقاء قابل ملاحظه مقاومت به SCC آلياژ شد. نابجايي هاي ايجاد شده طي مرحله نورد، جايگزين مناسبي براي مناطق GP بهعنوان مكان جوانهزني رسوبات فاز ثانويه بوده و امكان انجام پيرسازي در دماهاي بالاتر از دماي انحلال مناطق GP كه منجر به تشكيل رسوبات پايدارتر و مناطق عاري از رسوب كوچكتر را فراهم م يآورد و در نتيجه باعث بهبود مقاومت به SCC و كاهش قابل ملاحظه زمان پيرسازي ميشود.

واژههاي كليدي:
پيرسختي، عمليات ترمومكانيكي، SCC، آلومينيوم 7075.

1- مقدمه
آلياژهاي آلومينيوم سري ×××7 با توجه به استحكام بالا و دانسيته پايين، استفاده گستردهاي در صنايع هوايي داشته و همچنين از مستعدترين گروههاي آلياژي به عمليات پيرسختي هستند. ولي در ماكزيمم سختي بهدست آمده طي عمليات حرارتي 6T، تا حدود زيادي مقاومت به خوردگي تنشي خود را از دست مي دهند.

براي توجيه اين كاهش مقاومت، پيشنهادهاي مختلفي ارايه شده ولي آنچه مسلم است، ارتباط شديد اين نوع خوردگي با مناطق عاري از رسوب كنار مرزدانه و رسوبات روي مرزدانه است. هرچه رسوبات درشت تر و فاصله آنها بيشتر باشد، مقاومت به SCC بالاتر است.

شـماره ششـم

(ج) (ب) (الف)

(خ) (ح) (چ)
شكل(1): رديف بالا: نمونههاي محلولسازي شده در دماي c˚470 با مدت زمانهاي(الف) 1 ساعت(ب) 3ساعت و(ج) 4 ساعت؛ رسوبات قبل از 4 ساعت در زمينه حل نشده و ساختار يكنواخت نيست. رديف پايين: نمونههاي نورد شده با كاهش سطح مقطع 70% و محلولسازي شده در دماي c˚470 با مدت زمانهاي (چ) 1 ساعت(ح) 3ساعت و(خ) 4 ساعت؛ نمونهها پس از 1 ساعت كاملاً يكنواخت شده ودر ادامه فقط دچار رشد دانه ميشوند.

در اين تحقيق تأثير انجام يك مرحله نورد سرد، پيش از پيرسازي بر خواص مكانيكي و دماي پيرسازي و نيز مقاومت به SCC آلياژ آلومينيوم 7075 بررسي شدهاست.
تلاش بر اين بوده تا با جايگزيني نابجاييهاي ايجاد شده در طي عمليات نورد به جاي مناطقGP، بهعنوان مكان جوانهزني رسوبات فاز ثانويه، قابليت انجام پيرسازي در دماهايي بالاتر از دماي انحلال مناطق GP بهدست آيد و رسوبات پايدارتر و بزرگتر و با فاصله بيشتر در مرزدانه تشكيل شوند.

2- روش تحقيق
آزمايشات بر روي يك ورق با ضخامت mm 6 از آلياژ آلومينيوم 7075 بــا قــابـليت انجـام عمليـات حـرارتـي 6T و بـا تـركـيب
.انجام شد 5/6wt%Zn ،2/5wt%Mg ،1/6wt% Cu ،0/5wt%Ti اولين راهكار براي بهبود مقاومت بهSCC انجام يك مرحله پيرسازي در دماي بالاتر پس از عمليات 6T است (76T) كه منجر به كاهش استحكام در حدود 10 تا %15 ميشود [1 و 3].
عمليات ديگر، موسوم به بازگشت و پيرسازي مجدد (retrogression and reageing) است كه عبارتست از نگهداشتن نمونه پيرشده به روش معمول در دماي نسبتاً بالا براي مدت كوتاه و سپس پيرسازي مجدد در دماي پايين[2]، كه اين روش به علت پايين بودن زمان نگهداري در دماي بالا، براي قطعات ضخيم مناسب نيست[3].
تا كنون ادغام فرآيند پيرسختي با يك مرحله كار مكانيكي نظير نورد، عبور از كانالهاي زاويهدار هم مقطع (ECAP) و … غالباً براي ارتقاء خواص مكانيكي آلياژها انجام شده است[10 و 4].
آلياژ 5707- Al
-734131495

1hr ST Engineering strain(%)

1586336-1431474

-5
10
25
40
55
70
20
0
10
Normalized work hardening rate
Θ
4
hr ST+age at
200
˚
c
1
hr ST
4
hr ST
(
ج
)

-5

10

25

40

55

70

20

0

10

Normalized work hardening rate



قیمت: تومان


پاسخ دهید