19115

۱۹۱۱۵

بررسي تاثير عمليات حرارتي و كارسختي اوليه بر خواص مكانيكي و رفتار شكل¬پذيري ورق آلياژ آلومينيوم 7075

كارشناسي ارشد

شكل دادن فلزات

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۲/۳۰

دكتر حسين عربي - دكتر باقرمحمدصادقي

مواد و متالورژي

آلياژ آلومينيوم 7075 به دليل بالا بودن نسبت استحكام به وزن يكي از پر كاربرد ترين آلياژهاي آلومينيوم در فرآيندهاي ورق¬كاري است. براي بررسي شكل¬پذيري ورق¬هاي فلزي در فرآيندهاي ورق¬كاري مي¬توان از نمودار¬هاي حدشكل¬دهي استفاده كرد. نمودار¬هاي حد¬شكل¬دهي نشان مي¬دهند كه ماده چه نسبتي از كرنش را بدون شكست به طور كامل مي تواند تحمل كند. در پژوهش حاضر شكل¬پذيري ورق آلياژ آلومينيوم 7075 تحت كار سرد اوليه با 16.7% و 44.5% كاهش ضخامت و در شرايط عمليات حرارتي آنيل (O) و T6 بررسي شده است. در اين تحقيق از آزمايش¬هاي كشش تك¬محوره، ريزسختي¬سنجي و آزمايش شكل¬پذيري ناكازيما استفاده شده است. از نتايج آزمايش كشش براي محاسبه توان كارسختي و پارامترهاي ناهمسانگردي استفاده شده است. با استفاده از آزمايش شكل¬پذيري ناكازيما نمودارهاي حدشكل¬دهي (FLD) رسم شده است. براي بررسي ريزساختار از ميكروسكوپ نوري (OM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، پراش اشعه ايكس (XRD) و آناليز عنصري (EDS) استفاده شده است. با استفاده از نتايج OM و SEM اندازه متوسط دانه محاسبه شد، و با استفاده از نتايج بدست آمده از EDS و XRD فازهاي موجود در زمينه شناسايي و تحليل شده اند. چگالي نابجايي ها با استفاده از روش شرر محاسبه شده است. نتايج آزمايش كشش نشان داد كه استحكام كششي نهايي و تنش تسليم اين آلياژ با افزايش درصد كارسرد افزايش پيدا كرده و ازدياد طول يكنواخت آن كاهش مي¬يابد. مقدار پارامتر R در محدوده 0.5 تا 0.8 براي اين آلياژ نشان مي¬دهد كه بيشترين مقدار R مربوط به نمونه درحالت آنيل است و مقدار آن با افزايش درصد كار سرد كاهش پيدا مي¬كند. همچنين نتايج بدست آمده در اين تحقيق نشان داد كه عمليات حرارتي آنيل موجب افزايش شكل¬پذيري آلياژ آلومينيوم 7075 مي¬شود و نمودار حدشكل¬دهي آن در مقايسه با حالت T6 به سمت بالا حركت مي¬كند. علاوه بر اين افزايش درصد كار سرد در حالت T6 باعث كاهش شكل¬پذيري آلياژ آلومينيوم 7075 شده و نمودار حدشكل¬دهي با افزايش درصد كار سرد به سمت پايين حركت مي¬كند. با توجه به اين¬كه كار مكانيكي اعمال شده در حالت سرد انجام شده است، تغيير محسوسي در متوسط اندازه دانه مشاهده نشد ولي سختي و چگالي نابجايي ها افزايش پيدا كرده است. واژه‌هاي كليدي: ورق كاري – شكل¬پذيري ورق آلياژ آلومينيم 7075 – نمودارهاي حدشكل¬دهي – كشش عميق.

1397/04/12

Investigation Effect of Heat treatment and Cold Work on Mechanical Properties and Formability of Aluminum Alloy 7075

7/3/2018 12:00:00 AM

Sheet metal processes are extensively for forming aluminium alloys. Among these alloys the class of Al 7000 has higher strength when compared with other aluminium alloys series. The high strength-to-weight ratio of 7075 aluminium alloy makes it the most favarabele aluminium sheet for forming processes. Forming limit diagrams are usually used for determining the formability of metal sheets. Forming limit diagrams based on the maximum strain applied to material before the onset of failure. In this study, the formabilities of 7075 aluminium alloy sheets cold worked by the amounts of 16.7 and 44.5 % after annealing-treatement at 415οC for 2h and T6-treated conditions were investigated. For this Purpose Uniaxial tensile test, Vickers microhardness and Nakazima formability tests were carried out. Then the microstructures developed during rolling were investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectroscopy (EDS). Mean Grain size for each microstructure was calculated and various phases were identified by means of XRD and EDS. In addition dislocation density was calculated by Scherrer equations. The results obtained in this research show that the ultimate tensile strength and yield strength increased and the uniform elongation decreased, by increasing the amount of cold work. The calculated value for R parameter was at the range of 0.5 – 0.8, and its maximum value was obtained in annealled condition. The R value decreased with increasing cold work percentage. The annealing conditions can effect the formability of 7075 aluminium alloy. For example the material annealled at 415οC for 2h shifts the forming limit diagram upward compared with T6-treated conditions. It is also observed that increasing cold work percentage leads to decreasing the formability of 7075 aluminium alloy in T6-treated conditions, and formability limit diagram shifts downward by increasing cold work percentage. Since the mechanical work applied at room temperature, a significant change in grain size, was not practically observed, but hardness and dislocation density within the grains increased. Keywords: Sheet metal, Formability of Aluminum Alloy 7075, Forming Limit Diagram, Deep Drawing.