21772

21772

بررسي اثر فرآيند نيمه جامد بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ آلومينيم 2324

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

1398/8/28

دكتر سعيد شبستري

مواد و متالورژي

آلياژ آلومينيم2024 (Al 2024) با توجه به خواص كاربردي مناسب، در صنايع نظامي و هوافضا مورد استفاده قرار مي‌گيرد. تحقيق حاضر بر روي آلياژ جديدي از آلياژ هاي سري 2000 آلومينيم كه از خانواده آلياژ 2024 است، يعني آلياژ 2324 كه از طريق تبريد مستقيم توليد شده انجام گرفته‌است. اين آلياژ خواص مكانيكي بالاتري چون سختي، استحكام تسليم، استحكام كششي و چقرمگي، نسبت به آلياژ 2024 دارد و جايگزين آلياژ 2024 در صنايع هواپيماسازي و هوا-فضا گرديده است. در اين پژوهش اثر اعمال فرآيند نيمه جامد بر ريزساختار و خواص كششي (استحكام كششي، استحكام تسليم و درصد ازدياد طول نسبي) آلياژ آلومينيم 2324 مورد بررسي قرار گرفت. به منظور دستيابي به ريزساختار مناسب براي فرآيند شكل دهي نيمه جامد،شامل كرويت مناسب فاز Al – α با قطرمعادل كمتر ازmμ 100 و همچنين تغيير مورفولوژي، از روش اعمال تغييرشكل پلاستيك و تبلور مجدد بهره گرفته شد. بدين منظور نمونه‌هاي برش داده شده در فرآيند نورد تحت 10، 15، 20 درصد تغييرشكل قرار گرفتند و پس از مرحله نورد در مدت زمان هاي 10، 15، 20، 25، 30 دقيقه در دماي 620 درجه سانتي‌گراد تحت فرآيند گرمايش مجدد قرار گرفتند . پس از بررسي هاي ريزساختاري و تعيين زمان بهينه براي هر درصد تغييرفرم، خواص مكانيكي نمونه‌هاي بهينه كه در واقع شرايط ايده آل براي تغييرشكل نيمه جامد دارند، با آزمون هاي كشش و سختي مورد بررسي قرار گرفت. بررسي هاي ريزساختاري و خواص مكانيكي نمونه‌هاي اوليه و مقايسه آن‌ها با نمونه‌هاي نيمه جامد نشان دهنده بهبود شديد درصد ازدياد طول نسبي از 5/12 به 16 و استحكام تسليم از 136 به 200 مگاپاسكال و و همچنين استحكام كششي از 237 به 290 مگاپاسكال است.

1398/12/13

Effect of semi solid process on microstructure and mechanical properties of Al 2324 alloy

11/19/2019 12:00:00 AM

Al2024 aluminum alloy is used in military and aerospace industries due to its appropriate functional properties. In this study Al2324 aluminum alloy, a new alloy in 2xxx series and form Al2024 alloy family, was produced through direct chill casting is available. In this study, the effect of semi-solid process of Al2324 alloy on the microstructure and mechanical properties is investigated. Plastic deformation and recrystallization were implanted on the samples to fulfil the desired microstructure. To achieve this, specimens were cold worked to 10, 15, and 20% plastic deformation, followed by reheating process at 619℃ for 10, 15, 20, 25, and 30 minutes. After microstructural evaluation, optimum reheating time for each deformation was identified. By comparing microstructure characteristics and mechanical properties of all samples, those which were produced by semi-solid process showed better tensile strength, yield strength and relative elongation than as-cast samples. Ultimate tensile strength of 290 MPa, yield strength of 200 MPa, and elongation of 15.8 % was achieved by heat treatment of rolling samples.