بررسي تاثير عمليات حرارتي بر نانو ساختار مكانيكي آلياژ آلومينيوم 7075 تحت فرآيند اصطكاكي اغتشاشي

Investigation of heat treatment effects on the microstructure and mechanical properties of FSPed 7075 aluminium alloy

فرآيند اغتشاشي اصطكاكي از جمله جديدترين روشهاي تغيير شكل پلاستيك شديد مي باشد كه بر اساس فرايند جوشكاري اغتشاشي اصطكاكي توسعه يافته است. عليرغم حساسيت بالاي الياژ 7075 به عمليات پيرسختي، بدليل نوپا بودن فرآيند اغتشاشي اصطكاكي پژوهش هاي اندكي در راستاي بررسي تاثير عمليات حرارتي بر روي ريزساختار و خواص آلياژهاي رسوب سخت شونده تحت فرآيند اغتشاشي اصطكاكي انجام گرفته است. هدف از پژوهش حاضر، مطالعه اثر دما و زمان پيرسازي پس از فرايند اغتشاشي اصطكاكي بر روي ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ آلومينيوم 7075 مي باشد. بدين منظور الياژ فوق پس از اعمال فرآيند اغتشاشي اصطكاكي تحت عمليات پيرسازي مصنوعي در دماهاي 80 و 120 درجه سانتيگراد و بازه هاي زماني انتخابي 8 ساعت تا 96 ساعت قرار گرفته و ريز ساخته و نمودارهاي سختي با استفاده از ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و ريزسختي سنجي ويكرز بررسي گرديد. نتايج بررسي ريزساختار و ريزسختي نشان مي دهد كه فرايند اغتشاشي اصطكاكي باعث ايجاد ريزدانگي موثري در ناحيه تحت اغتشاش و توزيع همگن اندازه دانه در اين ناحيه مي گردد و باعث تسريع در سينتيك رسوب سازي مي شود. رژيم پيرسازي 120 درجه سانتيگراد به مدت 48 ساعت به عنوان شرايط بهينه براي توزيع رسوبات بسيار ريز در زمينه بدست آمد. نتايج نشان مي دهد كه علاوه بر آن مشاهده شد كه در اثر پيرسازي شده نسبت به ناحيه اغتشاشي FSP شده حدودا 30% و نسبت به ماده پايه حدودا 80% افزايش مي يابد كه به توزيع بسيار ريز رسوبات با فواصل كم در اثر پيرسازي نسبت داده مي شود.

Friction Stir Processing ,as a newest methods of severe plastic deformation, have been developed based on basic concept of Friction Stir Welding. Despite of high respose of Al7075 alloy to age hardening, a few researches has been carried out about effects of heat treatment on the microstructure and various properties of age hardenable FSPed alloys such as said alloy because of novelty of FSP process. this research has been conducted on the investigation of effect of temperatures and times of post FSP aging on the microstructure and mechanical properties of FSPed Al7075 alloy. resulting microstructure and mechanical properties was studied by Optic Microscopy, Scanning Electron Microscopy and Vickers microhardness tester, respectively.Results shows that FSP leads to homogeneous microstructure with equiaxed and fine recrystallized grains. Additionally, it was seen that post-aging treatment leads to precipitating of fine precipitates almost in grain boundaries and increasing of hardness about 30% in stir zone with respect to as-FSPed material and about 80% with respect to base material that can be attributed to very fine distribution of precipitations with low distance almost in grain boundaries resulting from aging.