بررسي اثر تنش هاي ترموالاستيك، بر خواص كششي آلياژ آلومينيم

On The effect of Thermo-elastic Stresses on the Tensile Properties of 2024 Aluminum Alloy

در اين پژوهش، دو چرخه عمليات حرارتي، شامل پيرسازي با كوئنچ سه بعدي(T6) با دماي پيرساز ي 200 درجه سانتيگراد و پيرسازي با كوئنچ يك بعدي (جهت دار) با دماي 200 درجه سانتيگراد، بر روي نمونه آلياژ آلومينيم 2024 اعمال شد. سپس، آزمونهاي مكانيكي شامل سختي سنجي و كشش، بر روي نمونه ها انجام گرفت. نتايج آزمونها نشان داد، در مقايسه با روش كوئنچ سه جهته، پيرسازي به كمك كوئنچ جه ت دار، زمان رسي د ن نمونه هاي پيرسازي ب ه حداكثر سختي و استحكام را تا نصف، كاهش ميدهد كه به علت افزايش ضريب نفوذ، و در نتيجه، افزايش سرع ت جوانه زني رسوبات استحكام دهنده در آلياژ است. همچنين، نتايج بررسيهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي، بر رو ي مقاطع شكست نمونه هاي آزمون كشش، نشان داد كه استفاده از كوئنچ جهت دار، موجب حذف اثرات مضر تن ش هاي هيدرواستاتيك شده، و با توليد تنشهاي ترموالاستيك با توزيع يكنواخت و سرتاسري در قطعه، موجب جوانه زن ي يكنواخت رسوبات استحكام دهنده ميشود. لذا، كرنش در حين آزمون كشش، يكنواخ ت تر بوده و افزايش درصد ازدياد طول را، تا 20 % نسبت به نمونه عمليات حرارتي كوئنچ سه بعدي، به دنبال دارد.

In This Study, Two Heat-treatment Cycles of Three Dimensional Quenching Aging at Aging Temperature of 200°C and One Dimensional Quenching Aging at Aging Temperature of 200°C on the 2024 Aluminum Alloy Were Investigated. Then, the Mechanical Tests Consisting of Hardness and Tensile Test were performed on the Samples. The results Showed That in Comparison with Three Dimensional Quenching, One Dimensional Quenching can Nearly Halve the Needed Time to Attain Maximum Properties Which is Due to Increase in Diffusion Coefficient and Consequently the Promotion of Nucleation of Strengthening Precipitates in the Alloy. Further SEM Studies on the Cross Section of Tensile Tests Revealed the Fact That Directional Quenching will Eliminate the detrimental Effects of Hydro-static Stresses and will Cause Thermo-elastic Stresses with Widespread Uniform Distribution All over the Samples which will give rise to uniform Nucleation of Strengthening Precipitates. As a Result, the Strain in the Tensile Test will be more Uniform which is the Main reason for 20% Excessive Elongation in One Dimensional Quenching Sample.