بهبود خواص مكانيكي آلياژ AA2024 از طريق تركيب مناسب عمليات حرارتي و نورد سرد

Improvement in mechanical properties of 2024 Al alloy through combination of heat treatment and cold rolling

آلياژ آلومينيوم 2024 اگر چه استحكام بالايي دارد ولي شكل پذيري آن پايين است. به همين علت در طي فرايندهاي توليد از طريق شكل دهي نظير نورد، نياز به اعمال انرژي كاري بالايي است. از اين رو دستيابي به خواص مكانيكي بالا همراه با بهبود نوردپذيري مهمترين چالش در توليد اين آلياژ محسوب مي شود. اغلب براي غلبه بر مشكل شكل پذيري اين آلياژ، عمليات نورد سرد در دماي زير صفر انجام مي شود كه مشكلات اجرايي را به همراه دارد. هدف از اين مقاله بهبود خواص مكانيكي آلياژ آلومينيوم 2024 از طريق انتخاب مناسب عمليات تركيبي كار سرد در دماي اتاق و رسوب سختي مي باشد. بدين منظور تسمه نورد گرم شده اين آلياژ بعد از عمليات انحلالي در دماي ̊ C 495 به مدت يك ساعت، در آب سرد كوئنچ گرديد. سپس عمليات نورد سرد در دماي اتاق با 15، 30 و 50 درصد كاهش ضخامت انجام گرفت. نمونه ها بعد از پيرسازي طبيعي تحت آزمايش كشش و سختي سنجي قرار گرفتند و بررسي هاي ريزساختاري به كمك متالوگرافي صورت گرفت. نتايج نشان مي دهد كه نمونه نورد سرد شده به ميزان 30 درصد كاهش ضخامت در بين نمونه هاي نورد سرد شده يا T4، بالاترين استحكام و سختي را دارد.

AA2024 alloy has high strength but low formability. Therefore there is a difficulty during forming processes of the alloy such as rolling, because high capacity of rolling machine is required. So, achievements in good mechanical properties in this alloy besides the improvement in ductility during cold rolling are the main challenges for industries. The objective of this paper is to improve mechanical properties of 2024 aluminum alloy by using a combination of cold rolling and precipitation hardening. To do this, the hot rolled strip of the alloy first solutionized at495 ̊C for an hour and immediately quenched in cold water. The samples were then subjected to 15, 30 and 50 percent reduction by rolling at room temperatures. The cold worked samples were then natural aged for a week. The tensile test and Brinell hardness test were conducted and microstructural study was carried out by metallography. The results indicate that, the 30% cold rolled sample has the maximum strength and hardness in comparison to the T4 or T3 samples.