بهبود خواص مکانیکی آلیاژ AA2024 از طریق ترکیب مناسب عملیات حرارتی و نورد سرد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

آلیاژ آلومینیوم 2024 اگر چه استحکام بالایی دارد ولی شکل‌پذیری آن پایین است. به همین علت در طی فرایندهای تولید از طریق شکل­دهی نظیر نورد، نیاز به اعمال انرژی کاری بالایی است. از این رو دستیابی به خواص مکانیکی بالا همراه با بهبود نوردپذیری مهمترین چالش در تولید این آلیاژ محسوب می‌شود. اغلب برای غلبه بر مشکل شکل‌پذیری این آلیاژ، عملیات نورد سرد در دمای زیر صفر انجام می­شود که مشکلات اجرایی را به همراه دارد. هدف از این مقاله بهبود خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 2024 از طریق انتخاب مناسب عملیات ترکیبی کار سرد در دمای اتاق و رسوب‌سختی می‌باشد. بدین منظور تسمه نورد گرم شده این آلیاژ بعد از عملیات انحلالی در دمای ̊C 495 به مدت یک ساعت، در آب سرد کوئنچ گردید. سپس عملیات نورد سرد در دمای اتاق با 15، 30 و 50 درصد کاهش ضخامت انجام گرفت. نمونه‌ها بعد از پیرسازی طبیعی تحت آزمایش کشش و سختی‌سنجی قرار گرفتند و بررسی‌های ریزساختاری به کمک متالوگرافی صورت گرفت. نتایج نشان می‌دهد که نمونه نورد سرد شده به میزان 30 درصد کاهش ضخامت در بین نمونه‌های نورد سرد شده یا T4، بالاترین استحکام و سختی را دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

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

چکیده [English]

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.