بررسي تجربي تاثير دماي ماده و پروفيل قالب بر خصوصيات مكانيكي و متالورژيكي محصولات آلياژ آلومينيوم 6061 در فرآيند اكستروژن نيمه-جامد مستقيم

Exprimental investigation of effect of material temperature and die profile on mechanical and metallurgical properties of 6061 aluminum alloy in forward thixoextrusion process

دو متغير فرآيند اكستروژن نيمه جامد مستقيم شامل دماي ماده نيمه جامد در حين تغيير شكل و پروفيل قالب توسط آزمايشات تجربي بر روي آلياژ آلومينيوم 6061 كه كاربرد وسيعي در صنايع هوايي و مواد كامپوزيتي دارد، بررسي شد. نتايج بررسي متالورژيكي و مكانيكي محصولات نشان مي دهند كه قطعات اكسترود شده در دماي نيمه جامد 620 درجه سلسيوس داراي ريزساختاري با دانه هاي كروي همراه با انعطاف پذيري بهتر از نمونه هاي اكسترودشدهدردماهاي ديگر مي باشند. همچنين بررسي هاي متالوگرافي نشان دادند كه تفاوت قابل توجهي بين قطعه اكسترود شده در قالب منحني و قطعه اكسترود شده در قالب مخروطي از نظر ريزساختاري وجود ندارد. اما با توجه به نتيجه آزمون كشش نمونه اكسترودشدهدرقالبمنحني مشخص شد كه اين قطعه داراي خواص مكانيكي بهتري نسبت به قطعه اكسترودشده در قالب مخروطي است. دليل اين موضوع وجود تمركز تنش بالاتر در قالب مخروطي مي باشد كه باعث ايجاد تنش هاي پس ماند بيشتري در قطعه شده است.

Two thixoforming process parameters i.e. billet temperature and die profile were experimentally investigated on a commercial 6061 Aluminum alloy which is typically used in aerospace industries and composite materials. Metallurgical and mechanical results show that extruded parts in 620 °C have spherical grains and better elongation than extruded parts in other temperatures. Also, metallographical evaluations show that there is no important microstructural difference between conical and curve dies thixoformed specimens. Although, according to tensile test result, curve die thixoformed specimen show better mechanical properties than conical die thixoformed specimen. This may results because of higher residual stress resulted from higher stress concentration in the conical die.