تبلیغات
مهندسی متالورژی - مقاومت به شكست آلیاژهای(AlZnMgCu ( AA7000
 
مهندسی متالورژی
All the best for you
 
 
چهارشنبه 10 آذر 1389 :: نویسنده : محمد مسگران
           مواد با ویژگی های مختلف مثل استحكام ، داكتیلیته ، مقاومت به شكست و مقاومت به خوردگی تنشی مورد نیاز صنایع است؛  بخصوص برای كاربرد هایی در ساختارهای عملیاتی كه در زیر بارگذاری سنگین به همراه حد بالایی از ایمنی هستند( مثل هواپیماها و راكت ها ) .

آلیاژهای آلومینیم به علت نسبت مناسب استحكام به چگالی ، كاربرد های گسترده ای در ساختارهای مخصوص كارهای سنگین پیدا كرده اند. یك نمونه از این آلیاژها ، آلیاژهای  AlZnMgCu است كه استحكام بالایی از خود نشان می دهند. اما گاهی اوقات در معرض شكست و خوردگی تنشی هستند.


خواص مكانیكی آلیاژهای  AlZnMgCu وابسته به موارد زیر است :

1- تركیب شیمیایی ، مقدمتا مجموع مقادیر Zn + Mg و نسبت Zn/Mg

2- وجود Mn ،  Cr ، Zr و ناخالصی های  Si و Fe

3- ریز ساختار ناشی از تولید ترمو مكانیكی و شرایط عملیات حرارتی ؛ به طور مثال مورفولوژی ، توزیع و حجم اجزاء فاز اینترمتالیك (IM ) و بافت آلیاژ

در ریز ساختار آلیاژ AlZnMgCu ، وجود سه نوع از اجزاء قابل انتظار است :

1-  اجزاء درشت ،  0.1 to 10 mm ، تولید شده در طی تبلور ( انجماد ) ، بیشتر فاز های IM نامحلول ، غنی از Fe  و Si هستند.  این فازها نقطه ضعف هایی در رابطه با خواص مقاومت به شكست هستند.

2- اجزاء میان مرحله ای ، غنی از Mn ،  Cr ، Zr با سایز 0.05 to 0.5 mm

3- اجزاء كوچك ، با اندازه 0.01 to 0.5 mm ، تشكیل شده از تجزیه محلول جامد - رسوب حرارتی ( پیر سازی )

با توجه به نیاز بر گسترش آلیاژ های آلومینیوم با استحكام كششی بالای 650 MPa و داكتیلیته  و تافنس شكست رضایت بخش ، چندین آلیاژ با مقدار  Zn بین 6  و  8.8% ، منیزیم بین 2.15 تا  3.5%  طراحی شده اند.

برای اینكه یك دید بهتر بدست بیاوریم در تاثیرات متالوژیكی از كار سرد و گرم ، ترمومكانیكی و عملیات حرارتی روی تغییرات میكرو ساختار و خواص مكانیكی چندین آزمایش با آلیاژهای طراحی شده  انجام شده است . مورفولوژی و توزیع فازهای نامحلول با سایز بالای 0.6 µm بوسیله آنالیز كمی متالوگرافی بدست آمده است و تاثیر آنها روی مقاومت به شكست ارزیابی شده است .

خواص كششی ، استحكام نهایی Rm و استحكام تسلیم RP0.2  برای یك نمونه نسبتا كوچك ( قطر 8 mm) اندازه گیری شده است. گراف شكل یك نشان دهنده نتیجه آزمایش روی آلیاژ( 200 heats of AlZnMgCu) است كه برای 2 ساعت در  460oC عملیات حرارتی شده  سپس در آب كوئنچ شده و در نهایت در یك مرحله ایج شده است (  120oC/24h  ).

جدول 1- تركیب شیمیایی آلیاژهای آزمایش شده

Alloy 

Chemical composition (wt %) 

Impurities 

Design.

Zn

Mg

Cu

Mn

Cr

Zr

Fe

Si

A02

6.00

2.20

2.58

0.28

0.25

0.15

0.28

0.11

B01

7.15

3.15

1.53

0.23

0.22

0.15

0.28

0.11

C02

7.38

2.21

1.44

0.29

0.24

0.15

0.28

0.11

C03

7.20

2.21

1.44

0.29

0.24

0.15

0.21

0.06

C04

7.20

2.15

1.46

0.28

0.16

0.12

0.12

0.05

D02

8.30

3.30

1.63

0.24

0.23

0.15

0.28

0.15

D03

8.20

2.35

1.45

0.29

0.19

0.15

0.15

0.07

D04

8.80

3.50

1.45

0.27

0.21

0.15

0.14

0.07

از روی نتایج آماری روابط زیر برای درصد Mn و ‌Zn قابل استخراج است :

Rm = 461.74 + 20.16 Zn + 33.82 Mg
RP0.2 = 350.81 + 28.40 Zn + 35.10 Mg

تافنس شكست كرنش صفحه ای ، KIC ، بر طبق ASTM E 399 on SE (B) اندازه گیری شده است. خستگی قبل از شكست با یك ماشین با ضربانهای فركانس بالا تولید شده است.

a)                                                          b)

شكل 1-  تاثیر Mg و Zn روی a ) استحكام تسلیم b) استحكام نهایی از آلیاژ AlZnMgCu

شكل 2 نتایج بدست آمده  برای چندین آلیاژ از درصد های متفاوت Zn و Mg را نشان می دهد. كه بر طبق روش بالا تولید شده اند. ارتباط بین تافنس شكست با در صد Zn و Mg بوسیله رابطه زیر نشان داده می شود :

KIC = 66.78 - 2.6 Zn - 7.22 Mg

شكل 2-  تاثیر درصد Zn و Mg روی تافنس شكست از آلیاژ AlZnMgCu

برای  اینكه دید بهتری نسبت به خوص مكانیكی بدست بیاوریم ، در شكل 3 مقادیر KIC همراه با استحكام های تسلیم متفاوت برای آلیاژهای تست شده نشان داده می شود. با توجه به شكل 3 واضح است كه آلیاژهای سری C0 می توانند پذیرفته شوند به عنوان بیشترین احتمال در رابطه با استحكام و مقاومت به شكست . ناحیه KIC  پیشنهاد شده بین 28.9  و  41.4 MPa m1/2 برای استحكام تسلیم بین 630  و  665 MPa است .

شكل 3 - ارتباط KIC  با استحكام تسلیم برای آلیاژهای داده شده

در هر صورت انتخاب بهترین تركیب از استحكام و تافنس شكست در آلیاژهای AlZnMgCu متاثر از درصد آهن است. تاثیر درصد Fe روی تافنس شكست برای آلیاژ های انخاب شده با درصدهای متفاوت Zn و  Mg در شكل 4 نشان داده شده است.

شكل 4 - تاثیر درصد Fe روی KIC  از آلیاژهای AlZnMgCu با مقادیر متفاوت Zn و  Mg برای روش ایجینگ

وجود فازهای اینترمتالیك ثانویه در تعداد ، سایز ، حجم اجزاء ( مخصوصا اجزاء درشت غنی از Fe و Si )  روی آنالیز TAS plus ساختاری بررسی شده است. آنالیز سطح شكست بعد از تست شكست بوسیله میكروسكوپ SEM 511   با   EDAX 9900 انجام شده است.

تحقیقات انجام شده نشان می دهد كه افزایش درصد Zn و Mg عموما خواص استحكامی را افزایش می دهد و تافنس شكست را كاهش می دهد. همچنین استحكام مورد نیاز ( استحكام نهایی بیش از 650 MPa) بدست می آید بوسیله چندین آلیاژ (  B01 type, C02, C03, C04, D02, D03, D04  ) ، تنها آلیاژهای نوع C0 (~ 7.3% Zn, ~ 2.2% Mg ) پیشنهاد می شوند بدلیل تافنس شكست رضایت بخش آنها .

همچنین ثابت می شود كه كاهش درصد Fe در آلیاژهای ( C04 تا C02 ) و به طور مشابه كاهش در اجزا میان فلزی درشت از فاز ثانویه منجر به افزایش مقاومت به شكست می شود . اجزاء درشت ( غنی از Fe و Si ) تغییر شكل می دهند و می شكنند در طول تست همچنانكه فازهای اینتر متالیك ریز و كاملا پخش شده در رفتار داكتیل مشاركت می كنند. در آخرین مورد این اجزاء خیلی كم می شكنند.

بوسیله مقایسه نتایج بدست آمده  می توان نتیجه گرفت كه بهترین تركیب از استحكام تافنس شكست بوسیله آلیاژ C04 بدست می آید ، با درصد Fe  كم و به طور متناظر توزیع منظم از فاز ثانویه ریز.

روش پیر سازی دو مرحله ای (100oC/5h + 160oC/5h ) برای آلیاژ C04 می تواند توصیه شود هنگامی كه تافنس شكست بالا مد نظر باشد . علت اندكی كاهش در پارامتر استحكام رسوب سختی است.

منبع : http://www.key-to-metals.com/PrintArticle.asp?ID=65





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


پنجشنبه 19 مهر 1397 07:08 ب.ظ

Appreciate it, Loads of advice.

generic levitra levitra levitra 10 mg prezzo buy levitra 20 mg levitra cheap 20mg levitra vardenafil cheap 20mg levitra vardenafil cheap 20mg levitra
شنبه 7 مهر 1397 05:49 ق.ظ

You revealed this fantastically!
i recommend cialis generico cialis pills boards prices for cialis 50mg cialis diario compra cialis patentablauf in deutschland we choice free trial of cialis we like it cialis price cialis daily new zealand cialis side effects dangers tadalafil tablets
شنبه 31 شهریور 1397 08:26 ب.ظ

Terrific forum posts. Regards!
cialis from canada canadian online pharmacies legal good canadian online pharmacies canadian online pharmacies canada pharmacies online prescriptions online pharmacies legitimate canada drugs trust pharmacy canada buy viagrow pro pharmacy canada
سه شنبه 27 شهریور 1397 06:35 ب.ظ

You stated this fantastically.
cialis prices in england cialis italia gratis cialis 5 effetti collaterali prix de cialis india cialis 100mg cost cialis 5mg billiger cialis sale online cialis lilly tadalafi no prescription cialis cheap cialis with 2 days delivery
پنجشنبه 15 شهریور 1397 07:49 ق.ظ

Thanks, Helpful stuff!
cialis professional yohimbe venta de cialis canada cialis daily new zealand rezeptfrei cialis apotheke cialis generico postepay only now cialis for sale in us cialis generico milano tesco price cialis prescription doctor cialis low cost cialis 20mg
سه شنبه 13 شهریور 1397 06:18 ق.ظ

Excellent tips. Appreciate it!
cheap viagra online viagra cheap buy buy viagra uk pharmacy find viagra buy viagra mastercard buy generic viagra usa cheap generic viagra buy viagra cheap uk buy viagra online canadian pharmacy buying viagra uk
دوشنبه 12 شهریور 1397 10:28 ب.ظ

Very well voiced certainly. .
cialis para que sirve venta de cialis canada cialis 5 mg schweiz comprar cialis navarr cialis sans ordonnance cialis lowest price non 5 mg cialis generici cialis pas cher paris interactions for cialis cialis without a doctor's prescription
دوشنبه 12 شهریور 1397 04:33 ق.ظ

Wonderful information. Thanks.
female cialis no prescription click here cialis daily uk cialis 200 dollar savings card cialis great britain click now cialis from canada miglior cialis generico cialis 5 mg scheda tecnica calis buy cialis online legal cialis prezzo di mercato
یکشنبه 11 شهریور 1397 02:35 ب.ظ

Great advice. Appreciate it!
interactions for cialis cialis online holland generic cialis with dapoxetine cialis name brand cheap when can i take another cialis cialis alternative where do you buy cialis cialis 5 mg effetti collateral brand cialis nl cialis coupons printable
سه شنبه 23 مرداد 1397 04:24 ق.ظ

Thanks a lot. I enjoy this!
cheap online pharmacy no prescription buy viagra online without order pharmacy online cheap online viagra uk buy viagra online without prescription uk viagra buy no prescription buy viagra mexico buy viagra online online viagra buy viagra prescription
دوشنبه 22 مرداد 1397 05:35 ب.ظ

Many thanks. Useful information!
precios de cialis generico cialis venta a domicilio weblink price cialis cialis 20mg prix en pharmacie prescription doctor cialis get cheap cialis only now cialis 20 mg cialis tablets 200 cialis coupon order a sample of cialis
پنجشنبه 20 اردیبهشت 1397 06:24 ق.ظ

You revealed that terrifically!
cialis online buy original cialis cialis online cialis 05 viagra vs cialis vs levitra cialis online deutschland how does cialis work cialis cipla best buy safe dosage for cialis cialis tadalafil online
سه شنبه 4 اردیبهشت 1397 09:36 ق.ظ

Terrific material. Appreciate it!
can you buy viagra online online pharmacy buy viagra tesco how to purchase viagra online buy generic sildenafil where to buy viagra safely online where can i buy viagra from viagra online cheap viagra uk online get viagra no prescription
شنبه 18 فروردین 1397 01:55 ق.ظ

You actually expressed it perfectly.
enter site natural cialis no prescription cialis cheap cialis 05 precios cialis peru viagra vs cialis vs levitra look here cialis order on line cialis name brand cheap sublingual cialis online prezzo di cialis in bulgaria order a sample of cialis
جمعه 3 فروردین 1397 11:37 ب.ظ

You expressed it adequately!
cialis dosage recommendations how does cialis work buy cialis cialis uk preis cialis 20mg schweiz cialis wir preise cialis flussig compare prices cialis uk cialis 5mg tadalafil
دوشنبه 28 اسفند 1396 05:15 ق.ظ

Thank you! Awesome stuff!
cialis daily dose generic cialis daily dose generic cialis 100mg suppliers cialis herbs cialis tadalafil warnings for cialis acquistare cialis internet dose size of cialis cipla cialis online cialis 20mg preis cf
چهارشنبه 6 اردیبهشت 1396 06:34 ب.ظ
I've read a few excellent stuff here. Definitely value bookmarking
for revisiting. I surprise how so much effort you place
to create one of these fantastic informative site.
یکشنبه 20 فروردین 1396 02:21 ق.ظ
Hello, i believe that i noticed you visited my blog thus
i came to return the choose?.I'm trying to in finding
issues to improve my site!I suppose its ok
to use some of your ideas!!
جمعه 18 فروردین 1396 11:40 ق.ظ
Wow, marvelous blog layout! How long have you been blogging for?
you made blogging look easy. The overall look of your
website is great, as well as the content!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : محمد مسگران
مطالب اخیر
نویسندگان
جستجو

آمار وبلاگ
کل بازدید :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل پست ها :
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :