بررسی اثر تغییر شکل پلاستیک شدید به وسیله فرآیند پرس در کانال های زاویه دار همسان (ECAP) بر چقرمگی آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵

در این پژوهش به بررسی اثر تغییر شکل پلاستیک شدید بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ با تمرکز بر چقرمگی پرداخته شده است. بدین منظور آلیاژ ۷۰۷۵ تحت فرآیند ECAP تا ۴ پاس با استفاده از مسیر BC در دمای محیط قرار گرفت. ریزساختار و سطح شکست نمونه ها به وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی و خواص مکانیکی نمونه ها با استفاده از آزمون های سختی، کشش و ضربه بررسی شد. چقرمگی استاتیک و دینامیک این آلیاژ به ترتیب با استفاده از سطح زیر منحنی تنش-کرنش و آزمون ضربه محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد، بعد از ۴ پاس ECAP اندازه دانه از ۴۰ میکرومتر به کمتر از ۶۰۰ نانومتر کاهش یافته و سختی و استحکام نمونه ها بیش از دو برابر افزایش می یابد. بعد از ۱ پاس ECAP چقرمگی استاتیک و دینامیک یه ترتیب حدود ۶۲% و ۳۰% کاهش یافته اند، ولی با افزایش تعداد پاس چقرمگی استاتیک روندی افزایشی را از خود نشان می دهد و چقرمگی دینامیک تقریبا ثابت باقی می ماند. بررسی سطح شکست نمونه ها نشان داد علی رغم کاهش چقرمگی بعد از فرآیند ECAP به دلیل کاهش داکتیلیته، آلیاژ ۷۰۷۵ بعد از ۴ پاس نیز حالت شکست نرم خود را حفظ می کند. فرآیند ECAP باعث افزایش قابل ملاحظه استحکام می شود (بیش از ۱۰۰ درصد)، در حالی که چقرمگی ماده به میزان اندکی کاهش می یابد (حدود ۳۰ درصد کاهش در چقرمگی دینامیک و ۵ درصد افزایش در چقرمگی استاتیک). لذا می توان عنوان نمود یکی از برتری های فرآیند ECAP نسبت به روش های رایج شکل دهی افزایش قابل توجه استحکام بدون کاهش قابل ملاحظه در چقرمگی می باشد

کلیدواژه ها:

ECAP process ، Al-۷۰۷۵ Alloy ، Dynamic toughness ، Static toughness ، Fractography ، فرآیند ECAP ، آلیاژ ۷۰۷۵-Al ، چقرمگی دینامیک ، چقرمگی استاتیک ، شکست نگاری