خواص مكانيكي و مطالعه برگشت فنري در فرايند شكل دهي خزشي آلياژ آلومينيم 7075

Mechanical Properties and Spring -Back Investigation in Creep Age Forming Process of 7075 Al Alloy

فرايند شكل دهي خزشي از جمله فرايند هاي نويني است كه به دليل بهبود خواص مكانيكي و كاهش هزينه هاي توليد در صنايع هوايي توسعه يافته است. شكل دهي خزشي بر اساس پديده خزش و آزادسازي تنش در حين عمليات پيرسازي آلياژهاي عمليات حرارتي پذير آلومينيوم رخ مي دهد. در اين پژوهش، شكل دهي خزشي آلياژ آلومينيوم 7075 در دماهاي 120، 150 و 180 درجه سانتي گراد و زمان هاي 6، 24 و 48 ساعت انجام شد و از آزمون هاي كشش و سختي براي مشخصه يابي نمونه ها استفاده شد. با اندازه گيري ميزان برگشت فنري مشخص شد كه اين پاسخ تابع دما و زمان بوده و با افزايش دما و زمان شكل دهي خزشي، از 54/1 درصد به 39/51درصد كاهش مي يابد. خواص مكانيكي نمونه ها نشان داد كه با افزايش زمان شكل دهي، استحكام و سختي افزايش مي يابد كه دليل آن، مي تواند تحولات ريزساختاري ناشي از فرايند رسوب گذاري در حين شكل دهي خزشي باشد. با توجه به نتايج، دو نمونه به عنوان نمونه هاي بهينه از نظر برگشت فنري و خواص مكانيكي انتخاب شدند و رفتار كارسختي و مورفولوژي سطح شكست آنها بررسي شد.

Creep age forming (CAF) process is a novel metal forming method with major benefits including improved mechanical properties and cost reduction for aviation industry applications. CAF happens due to creep phenomenon and stress-release during the artificial aging of heat-treatable aluminum alloys. In this work, the creep age forming of 7075 Aluminum alloy at 120, 150 and 180 °C for 6, 24 and 48 h was done; tensile and hardness tests were used to characterize the samples. Results on spring-back revealed that it was influenced by time and temperature; by increasing the time and temperature, it was reduced from 54.1 to 39.51. Mechanical property evaluation also showed that by increasing the time, the strength and hardness could be enhanced due to microstructural evolution and precipitation during the CAF process. According to the mechanical and CAF results, two samples were selected as the optimum ones and their work hardening behavior and fracture surfaces were investigated