بررسي تاثير فرايند پرس كاري در كانال هاي هم مقطع (ECAP) و عمليات حرارتي پس از آن بر رفتار مكانيكي آلياژ 7075

Effect of ECAP and heat treatment on mechanical properties of 7075 Al alloy

فرايندهاي تغيير شكل موم سان شديد از جمله فرايندهايي هستند كه به منظور ريزدانه شدن ساختار مواد و بهبود خواص مكانيكي كاربرد دارند. روش پرس كاري در كانال هاي هم مقطع يا ECAPاز جمله مهم ترين روش هاي مرسوم تغيير شكل موم سان شديد براي نمونه هاي حجيم است. هدف از تحقيق جاري بررسي تاثير ECAP و عمليات حرارتي بر خواص مكانيكي آلياژ آلومينيوم 7075 است. پس از عمليات حرارتي انحلال، ECAP در دماي اتاق بر روي نمونه ها انجام شده و كاهش متوسط اندازه دانه ها و كشيدگي آن ها در راستاي طولي مشاهده گرديد. مقايسه سختي قبل و بعد از ECAP، افزايش قابل توجه سختي در اثر اين عمليات را نشان مي دهد. براي بررسي تاثير زمان عمليات انحلال بر سختي، نمونه ها به مدت 5، 10 و 15 ساعت در دماي 500 درجه سانتي گراد قرار گرفتند. نتايج نشان مي دهد كه افزايش زمان انحلال از 5 به 15 ساعت، موجب كاهش سختي نمونه ها از 45 به 39 HRB شده است. علت اين امر افزايش ميزان انحلال ذرات رسوبي در مرحله تشكيل محلول جامد است كه توسط تصاوير متالوگرافي مشاهده شد. عمليات حرارتي پيرسازي به منظور بهبود سختي آلياژ پس از ECAP در دماهاي 80 و 120 درجه سانتي گراد صورت گرفت. نتايج پيرسازي پس از ECAP نشان گر افزايش سختي در اثر رسوب گذاري، در كليه نمونه ها است. افزايش زمان انحلال، تشكيل محلول جامدي غني از عناصر آلياژي را در پي دارد و سختي بيشينه نمونه در اثر افزايش زمان انحلال از 5 به 15 ساعت، از 92 به 98 HRB، طي پيرسازي در دماي 120 درجه، افزايش يافته است.

Severe Plastic Deformation (SPD) processes are widely used in order to decrease the grain size and improve mechanical properties of engineering alloys. Equal- Channel Angular Pressing (ECAP) is one of such processes that can be performed on bulk materials. In this paper effect of ECAP and heattreatment coupling on 7075 Aluminum alloy was investigated. ECAP was performed on samples after solution treatment. Considerable grain size decrease was observed. Sample’s hardness was increased after ECAP. In order to investigate the effect of solution treatment time on hardness, samples were solution treated at 500° degrees for 5, 10 and 15 hours. It was shown that increasing the solution treatment time from 5 to 15 hours decreases the hardness in solid solution state from 45 to 39 HRB due to increase in the solution of the initial precipitates. Aging treatment at 80 and 120 degrees was performed to further harden the alloy. It was observed that aging treatment after ECAP increases the hardness of all samples. Increasing the solution treatment time from 5 to 15 hours increases the maximum hardness in aging state at 120 degrees from 92 to 98 HRB.