بررسی تاثیر فرایند پرس کاری در کانال های هم مقطع (ECAP) و عملیات حرارتی پس از آن بر رفتار مکانیکی آلیاژ 7075

Abstract

فرایندهای تغییر شکل موم‌سان شدید ‏از جمله فرایندهایی هستند که به منظور ‏ریزدانه شدن ساختار مواد و بهبود خواص مکانیکی کاربرد دارند. روش پرس‌کاری در کانال­های هم­مقطع ‎یا ‏‎ ECAPاز جمله مهم­ترین روش­های مرسوم تغییر شکل موم‌سان شدید برای نمونه­های حجیم ‏است. هدف از تحقیق جاری بررسی تأثیر ‏ECAP‏ و عملیات حرارتی بر خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 7075 است. پس از ‏عملیات حرارتی انحلال، ‏ECAP‏ در دمای اتاق بر روی نمونه­ها انجام شده و کاهش متوسط اندازه دانه­ها و کشیدگی آن­ها ‏در راستای طولی مشاهده گردید. مقایسه سختی قبل و بعد از ‏ECAP‏، افزایش قابل توجه سختی در اثر این عملیات را ‏نشان می­دهد. برای بررسی تأثیر زمان عملیات انحلال بر سختی، نمونه­ها به مدت 5، 10 و 15 ساعت در دمای 500 ‏درجه سانتی­گراد قرار گرفتند. نتایج نشان می­دهد که افزایش زمان انحلال از 5 به 15 ساعت، موجب کاهش سختی ‏نمونه­ها از 45 به 39 ‏HRB‏ شده است. علت این امر افزایش میزان انحلال ذرات رسوبی در ‏مرحله تشکیل محلول جامد است که توسط تصاویر متالوگرافی مشاهده شد. عملیات حرارتی پیرسازی به منظور بهبود ‏سختی آلیاژ پس از ‏ECAP‏ در دماهای 80 و 120 درجه سانتی­گراد صورت گرفت. نتایج پیرسازی پس از ‏ECAP‏ نشان­گر ‏افزایش سختی در اثر رسوب­گذاری، در کلیه نمونه­ها است. افزایش زمان انحلال، تشکیل محلول جامدی غنی از عناصر ‏آلیاژی را در پی دارد و سختی بیشینه نمونه در اثر افزایش زمان انحلال از 5 به 15 ساعت، از 92 به 98 ‏HRB، ‏طی پیرسازی در دمای 120 درجه، افزایش یافته است.