تأثير تغيير شكل داغ در قالب سرد به روش ECAP و عمليات حرارتي بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ آلومينيوم 2024

كارشناسي ارشد

آلياژ آلومينيوم 2024 از جمله آلياژهاي عمليات حرارتي پذير و استحكام بالاي آلومينيوم است. با توجه به كاربرد و اهميت بالاي اين آلياژ، تحقيقات گسترده اي به ‌منظور بهبود خواص و كاهش هزينه‌هاي فرآوري آن انجام شده است. در پژوهش حاضر، با استفاده از روش نوين تغيير شكل داغ و سرد شدن هم‌زمان در قالب سرد (HFQ) ، آلياژ آلومينيوم 2024 پس از انجام عمليات آنيل حل سازي بلافاصله به صورت داغ تحت تغيير شكل پلاستيك شديد به روش فشردن در كانال‌هاي زاويه‌دار همسان (ECAP) در قالبي با دماي اتاق قرار گرفت و تأثير عمليات حرارتي آنيل حل سازي قبل از هر پاس فرآيند ECAP بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ بررسي شد. به‌منظور مقايسه و بررسي تأثير استفاده از روش HFQ در فرآيند ECAP، دسته‌اي ديگر از نمونه‌هاي عمليات حل سازي شده در آب كوئنچ شدند و سپس تحت فرآيند ECAP قرار گرفتند. به‌علاوه براي بررسي تأثير رسوبات، نمونه‌ها در دو حالت با و بدون عمليات پيرسازي ارزيابي شدند. بررسي‌هاي ريزساختاري و خواص مكانيكي به‌صورت آزمون‌هاي كشش و سختي بر روي نمونه‌ها صورت گرفت و نيروي موردنياز براي هر پاس تغيير شكل اندازه‌گيري شد. همچنين به‌منظور بررسي فازهاي موجود در ريزساختار و تغييرات چگالي نابجايي‌ها آزمون پراش اشعه ايكس انجام شد. نتايج خواص مكانيكي، افزايش قابل‌توجه سختي و خواص كششي بعد از پاس اول تغيير شكل و تغييرات كمتر در پاس‌هاي بعدي را نشان داد. به طوريكه ميزان استحكام كششي نهايي از مقدار اوليه آن در عمليات حلسازي يعني390 مگا پاسكال به 509 مگاپاسكال پس از اولين پاس تغيير شكل به روش HFQ-ECAP و مقدار 535 مگاپاسكال در حالت بيشينه رسيد. با توجه به ويژگي‌هاي فرآيند HFQ نظير فشار كمتر موردنياز، خواص مكانيكي بهينه، تأثيرپذيري بيشتر از فرآيند پيرسازي و قابليت بالاي انجام تغييرشكل، استفاده از روش HFQ براي تغيير شكل پلاستيك شديد آلياژ آلومينيوم 2024 توصيه مي شود.

192287

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر حميدرضا جعفريان

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر عليرضا ايواني - دكتر مسعود هاشمي نياسري