بررسی جهت نورد و هندسه شیار روی رفتار ضربه‌ای آلیاژ آلومینیومAA6061 و AA7020

مهندسی متالورژی و مواد

دوره 35، شماره 1 - شماره پیاپی 33، فروردین 1403، صفحه 35-50   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2024.84343.1124

نویسنده

فرزاد سلیمانی^*

عضو هیئت علمی دانشگاه پیام نور

چکیده

چکیده

رفتار ضربه‌ای آلیاژ آلومینیومAA6061 وAA7020 نورد سرد شده توسط آزمایش ضربه شارپی بررسی شد. چهار جهت طولی نورد و عرضی طویل و عرضی کوتاه (در دو وضعیت قرار گیری شیار) مورد بررسی قرار گرفتند. زوایای شیار مورد آزمایش30، 45، 60 و 90درجه بوده و دماهای آزمایش یخ خشک، صفر درجه، دمای محیط و آب جوش می‌باشند. از هر متغیر دو نمونه جهت اطمینان و دامنه پراکندگی تهیه گردید. همچنین جهت استحکام بخشی آلیاژهای آلومینیوم فوق از عملیات حرارتی رسوب سختی T65 استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش دما مقدار انرژی ضربه افزایش می‌یابد و با افزایش زاویه شیار مقدار انرژی ضربه کاهش می یابد و نوع شکست ازحالت برشی به تخت و مخلوطی از هر دو تغییر می‌کند. در جهت طولی نورد کمترین مقدار انرژی ضربه را داشته و در جهت عرضی کوتاه بیشترین مقدار انرژی ضربه را دارد.



کلمات کلیدی: انرژی ضربه، جهت شیار، شکست برشی، آلیاژ آلومینیم

کلیدواژه‌ها

انرژی ضربه؛ جهت شیار؛ شکست برشی؛ آلیاژ آلومینیم

مراجع

[1]   D. Dumont, A. Deschamps, Y. Brechet, “On the relationship between microstructure, strength and toughness in AA7050 aluminum alloy,”  Materials Science and Engineering: A, vol. 356, no. 1-2, pp. 326-336, 2003.

[2]   A. Lipski, S. Mroziński, “The effects of temperature on the strength properties of aluminium alloy 2024-T3,”  acta mechanica et automatica, vol. 6, no. 3, pp. 62-66, 2012.

[3]   W. A. N. G. Bo, X. H. Chen, F. S. Pan, J. J. Mao, F. A. N. G. Yong, “Effects of cold rolling and heat treatment on microstructure and mechanical properties of AA 5052 aluminum alloy,”  Transactions of Nonferrous Metals Society of China, vol. 25, no. 8, pp. 2481-2489, 2015.

[4]   M. Tajally, E. Emadoddin, “Mechanical and anisotropic behaviors of 7075 aluminum alloy sheets,” Materials & Design, vol. 32, no. 3, pp. 1594-1599, 2011.

[5]   C. Mondal, A. K. Singh, A. K. Mukhopadhyay, K. Chattopadhyay, “Effects of different modes of hot cross-rolling in 7010 aluminum alloy: Part II. Mechanical properties anisotropy,”  Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 44, pp. 2764-2777, 2013.

[6]   J. Champlin, J. Zarkrajsek, T.S. Srivatsan, P.C. Lam, M. Manoharan, “Influence of notch severity on the impact fracture behavior of aluminum alloy 7055,”  Materials and Design, vol. 20, pp. 331-341, 1999.

[7]   O. Engler, M. Crumbach, S. Li, “Alloy-dependent rolling texture simulation of aluminium alloys with a grain-interaction model,”  Acta materialia, vol. 53, no. 8, pp. 2241-2257, 2005.

[8]   ASTM Standard E23-96, “Standard test methods for notched bar impact testing of metallic materials,”  ASTM, Philadelphia, PA, USA, 1998.

[9]   R. Vignjevic, N. K. Bourne, J. C. F. Millett, T. De Vuyst, “Effects of orientation on the strength of the aluminum alloy 7010-T6 during shock loading: Experiment and simulation,”  Journal of applied physics, vol. 92, no. 8, pp. 4342-4348, 2002.

[10] J. Kraner, P. Fajfar, H. Palkowski, G. Kugler, M. Godec, I. Paulin, “Microstructure and texture evolution with relation to mechanical properties of compared symmetrically and asymmetrically cold rolled aluminum alloy,”  Metals, vol. 10, no. 2, pp. 156, 2020.

[11] K. O. Pedersen, T. Børvik, O. S. Hopperstad, “Fracture mechanisms of aluminium alloy AA7075-T651 under various loading conditions,”  Materials & Design, Vol. 32, no.1, pp. 97-107, 2011.

[12] M. Tajally, Z. Huda, H. H. Masjuki, “A comparative analysis of tensile and impact-toughness behavior of cold-worked and annealed 7075 aluminum alloy,” International journal of impact engineering, vol. 37, no. 4, pp. 425-432, 2010.

[13] F.    Goli, R. Jamaati, “Effect of strain path during cold rolling on the microstructure, texture, and mechanical properties of AA2024 aluminum alloy,”  Materials Research Express, vol. 6, no. 6, pp. 066514, 2019.

[14] L.    Zhang, Y. Wang, X. Yang, K. Li, S. Ni, Y. Du, M. Song, “Texture, microstructure and mechanical properties of 6111 aluminum alloy subject to rolling deformation,”  Materials Research, vol. 20, pp. 1360-1368, 2017.

[15] S. K. Panigrahi, R. Jayaganthan, “Effect of rolling temperature on microstructure and mechanical properties of 6063 Al alloy,” Materials Science and Engineering: A, vol. 492, no.1-2, pp. 300-305, 2008.

[16] C. K. Moy, M. Weiss, J. Xia, G. Sha, S. P. Ringer, G. Ranzi, “Influence of heat treatment on the microstructure, texture and formability of 2024 aluminium alloy,”  Materials Science and Engineering: A, vol. 552, pp. 48-60, 2012.

[17] W. M. Lee, M. A. Zikry, “Microstructural characterization of a high-strength aluminum alloy subjected to high strain-rate impact,” Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 42, pp. 1215-1221, 2011.