مطالعه رفتار مد I شكست آلومينيم آلياژي ۶۰۶۱ فرآوري شده با فرايند اصطكاكي-اغتشاشي

بررسي سازوكارهاي ايجاد و رشد ترك و استخراج پارامترهاي بحراني شكست، از اهميت ويژه‌اي در مواد مهندسي برخوردار است. ازاين‌رو مطالعه رفتار مكانيكي قطعات ترك‌دار تحت بار اعمالي طي فرايند تغييرشكل پلاستيك شديد اجتناب‌ناپذير است. در پژوهش حاضر، رفتار مد يك شكست، خواص مكانيكي و ريزساختاري نمونه آلومينيم آلياژي AA60601-T6 فرآوري شده با فرايند اصطكاكي-اغتشاشي موردمطالعه قرار گرفت. با استفاده از دستگاه فرز، فرايند مذكور تا يك پاس به كمك ابزاري از جنس فولاد گرم‌كار بر روي نمونه‌هاي آلومينيمي انجام گرديده و طي آن ناحيه اغتشاش باكيفيت مطلوب ايجاد شد. با توجه به نتايج آزمون كشش، استحكام تسليم و كششي نمونه فرآوري‌شده به ترتيب به 39 و 37 درصد افزايش يافت. بر اساس نتايج آزمون خمش سه‌نقطه‌اي، چقرمگي شكست براي نمونه فرآوري‌شده برابر با 10.86 MPa√m به دست آمد كه نشان‌دهنده 14/3 درصد افزايش نسبت به نمونه اوليه آنيل شده است. بر اساس نتايج متالوگرافي، متوسط اندازه دانه‌ها در نمونه‌هاي اوليه و فرآوري‌شده به ترتيب 35μm و 15μmاندازه‌گيري شد. لذا كاهش ۵۷ درصدي اندازه دانه در نمونه فرآوري‌شده، با افزايش هم‌زمان استحكام و چقرمگي همراه است. بر اين اساس، استفاده از روش اصطكاكي-اغتشاشي مي‌تواند به‌طور قابل‌ملاحظه‌اي منجر به بهبود خواص مكانيكي و رفتار شكست آلومينيم شود.