بررسي درصد تغيير فرم و دماي آنيل بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژهاي آلومينيم سري xxx5

كارشناسي ارشد

آلياژهاي غيرقابل عمليات حرارتي آلومينيم سري ×××5 به دليل دارا بودن تركيب مناسبي از خواص مكانيكي و شيميايي كاربردهاي متنوعي در صنايع دريايي و سازه¬هاي ساحلي، تانكرها و مخازن سوخت¬رساني و مواد شيميايي و صنايع هوايي و نظامي دارند. اين آلياژها استحكام كششي خود را از طريق حلاليت اتم¬هاي منيزيم به¬صورت محلول جامد جانشيني در زمينه¬ي آلومينيم بدست مي¬آورند اما طي عمليات حرارتي با خروج اين اتم¬ها از محلول جامد و رسوب به-صورت فاز β(Al3Mg2) در مرز دانه¬ها، ضمن كاهش استحكام به شدت مستعد خوردگي بين¬دانه¬اي مي¬شوند. تمپر رايج مورد استفاده در اين آلياژها H321 شامل تركيبي از نورد سرد و آنيل پايدارسازي است كه ضمن افزايش استحكام، بهترين خواص را از نظر مقاومت به خوردگي ايجاد مي¬كند اما دو عيب پيرنرمي و تسليم دندانه¬اي در اين آلياژها انتخاب چرخه¬ي بهينه¬ي اين عمليات ترمومكانيكي را با مشكل مواجه مي¬كند. در اين پژوهش ضمن تعيين چرخه¬ي بهينه¬ي ترمومكانيكي به منظور توليد ورق¬هاي نازك آلياژ AlMg6 به ضخامت mm1، تاثير درصد تغيير شكل و دماي آنيل بر ريزساختار و خواص مكانيكي اين آلياژ شامل سختي و آزمايش كشش نيز مورد بررسي قرار گرفت. در راستاي اين هدف از ميكروسكوپ نوري (OM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FESEM)، دستگاه آناليز پراش اشعه ايكس (XRD)، سختي¬سنجي برينل (HB)، ميكروسختي سنجي ويكرز (mHV) و آزمايش كشش استفاده شد. همچنين به منظور تعيين شرايط بهينه¬ي پايدارسازي و محاسبه¬ي مقاومت به خوردگي از روش كاهش جرم در محلول اسيدنيتريك (NAMLT) بهره گرفته شد و در پايان، دما و زمان آنيل كامل نمونه¬ها نيز بدست آورده شد و خواص مكانيكي آن با نمونه¬هاي پايدارسازي شده و همچنين با حالت استاندارد آنيل كامل مقايسه شد. در اين تحقيق ساختاري با رسوب¬هاي ميكرومتري به اندازه μm4، رسوب¬هاي نانومتري به اندازه nm30 و دانه¬هايي با قطر متوسط μm3/15 حاصل شد. تنش تسليم و استحكام كششي نمونه¬ي پايدارسازي شده نسبت به نمونه¬ي اوليه به ترتيب 23 و 20 % افزايش پيدا كرد و به MPa.336 و MPa420 رسيد. ازدياد طول نسبي آن نيز 44% نسبت به نمونه-ي اوليه افزايش پيدا كرد و به 13 % رسيد. تنش تسليم، استحكام كششي و درصد ازدياد طول نسبي در شرايط آنيل شده نسبت به حالت آنيل استاندارد به ترتيب 65، 30 و 33 درصد افزايش پيدا كرد و به MPa160، MPa310 و 21 رسيد. واژه‌هاي كليدي: نورد سرد، آنيل، عمليات ترمومكانيكي، خوردگي NAMLT، AlMg6

191395

دانشگاه علم و صنعت ايران

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر سعيد شبستري - دكتر حسن ثقفيان