ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ بر پايه Al-Zn-Mg-Cu فرآوري شده در حالت نيمه جامد توسط روش مارپيچ دوقلو

Microstructure and Mechanical Properties of an Al-Zn-Mg-Cu Alloy Processed in Semi-Solid State by Means of Twin Screw

در پژوهش حاضر يك آلياژ فوق مستحكم آلومينيم بر پايه Al-Zn-Mg-Cu توسط فناوري جديد مارپيچ دوقلو در سرعت هاي دوراني مختلف با كسر جامدهاي متفاوت در زمان فرآيندي ثابت اكسترود شد. به كمك منحني هاي ترموديناميكي تركيب شيميايي اسمي Al-14Zn-9Mg-5.2Cu و بازه دمايي 470 الي o C498 براي رئو اكستروژن تعيين گرديد. مطالعات ريزساختاري توسط ميكروسكوپ هاي نوري و الكتروني روبشي گسيل ميداني صورت پذيرفته است. ريزساختار بهينه در دماي o C 474 و سرعت دوراني 450 دور بر دقيقه براي مارپيچ ها به دست آمد. به وسيله اين فناوري نوين، اندازه دانه متوسط به 16 ميكرومتر و كرويت به 0/89 رسيده شد. در اين شرايط فرآوري، استحكام تسليم، استحكام كششي و درصد ازدياد طول به ترتيب 621، 680 مگاپاسكال و 10/1% به دست آمدند.

In this study a super high-strength Al-Zn-Mg-Cu alloy was rheo- extruded by a co-rotating twin-screw extruder with different solid fractions and rotation speeds.Nominal composition of Al-14Zn-9Mg-5.2Cu and process temperature interval was thermodynamically determined. FESEM and optical microscopes were used to investigate micro structural features. Optimized combination of strength and ductility was obtained at 0.6 solid fraction and 450 rpm for screws. The mechanical properties of the rheo- extruded samples at these conditions were: UTS of 682, 621MPa 0.2% proof stress and 10% elongation.