تاثیر دما و زمان بر روی خواص مکانیکی آلومینیم 2024 پس از فرآیند اکستروژن در کانال زاویه دار

در این مقاله ابتدا فرآیند همگنسازی نمونه های ماشین کاری شده در دمای 500°C به مدت 45 دقیقه و سپس فرآیند تغییر شکل بر روی نمونه ها در دو حالت یک پاس و چهار پاس عبوری انجام شد. برای بررسی تاثیر دما و زمان فرآیند پیرسختی بر روی نمونه ها در دمای 191°C در زمانهای 3، 9، 12 و 27 ساعت با دمای کوئنچ 4°C صورت گرفت. تغییرات ریزساختاری نمونه ها در سیکلهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت، نتایج حاصل شده نشان می دهد اندازه دانه ها در پاس عبوری چهارم نسبت به پاس عبوری اول 65 درصد کاهش داشته است. نتایج تست کشش تک محور نشان می دهد، با افزایش تعداد پاس و مدت زمان نگهداری در کوره در دمای ثابت، استحکام 65 درصد نسبت به پاسهای قبلی افزایش مییابد. با بررسی و مقایسه اندازه دانه ها در آزمون متالوگرافی در هر پاس عبوری نسبت به پاس قبلی، اندازه دانه 50 درصد کاهش می یابد. همچنین با انجام آزمون سختی سنجی بر روی نمونه ها مقدار سختی از 62 ویکرز در حالت آنیل انحلالی به 77 ویکرز پس از تغییر شکل شدید با یک پاس عبوری افزایش مییابد. با مقایسه نتایج سختی سنجی حاصل از زمانهای پیرسختی، سختی بین 70 الی 80 درصد افزایش نشان می دهد، همچنین استحکام تسلیم مهندسی نسبت به حالت آنیل از MPa 185 به 286 MPa در پاس عبوری اول و در پاس عبوری چهارم به MPa 323 افزایش مییابد. علت بهبود خواص مکانیکی را میتوان افزایش قابل توجه چگالی نابجایی ها در مرز دانه ها در اثر فرآیند تغییر شکل نسبت داد. نتایج آزمون دیلاتومتری نشان میدهد با ریزدانگی ذرات، تغییرات افزایش طول در اثر حرارت و نیروی ثابت، نسبت به پاسهای قبلی %5 کاهش می یابد، این عامل را می توان ناشی از ریز شدن دانه و تجمیع رسوبات در مرزهای دانه با افزایش دما ذکر نمود.

کلیدواژه ها:

فرایند ECAP ، آلیاژ 2024 ، خواص مکانیکی ،