Skip to main content
SUPERVISOR
Fatallah Karimzadeh,Ahmad Rezaian
فتح اله کريم زاده (استاد راهنما) احمد رضائيان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Seyed mojtaba Ansarolhosauni
سيدمجتبي انصارالحسيني

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Development of Nanocrystal structure6063 Aluminum alloy prodused by cryorollings process
Aluminum 6063 due to special properties such as low density, high corrosion resistance, good weldability and cost less than the 2000 and 7000 series have been widely employed in many fields. In this study, rolling at liquid nitrogen temperature process are used to improve the structure and mechanical properties of these alloys. In this regard, the parameters of the reduction in the thickness and aging temperature was considered. For evaluation of properties of this alloy, Tensile and hardness tests, optical and scanning electron microscope with an energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) system were carried out. As well as the study of fracture surfaces by scanning electron microscope done and to determine the density of dislocations were done by X-ray diffraction. It was found that solution-treated at 520 degC duration 2 hours before the rolling, 85% rolling and 1.5 hours holding time at 130 degC after the rolling led to optimized properties. Ultimate strength was increased to about 350 MPa (almost 45 percent more than that of the as received 6063 aluminum alloy) by applying the optimal parameters while 9% elongation was achieved. Competition between recrystallization process and precipitation during aging process was observed and analyzed. Studies showed that in the sample of 85% cryorolled, the discontinuous static recrystallization process expanded faster than precipitation. While for samples of 35% and 65% rolling this behavior is not observed. The results of X-ray diffraction showed that the density of dislocation due to the lack of dynamic recovery increased after cryorolling process. After the aging process, Mg 2 Si fine precipitates that have been formed have a significant role on improving strength. Also during the aging, discontinuous static recrystallization process with bulging mechanism, resulting in modified grains and are likely to be formed ultrafine/Nano grained. By this process the good combination of strength and ductility is achieved. Keywords Cryorolling, Al 6063, UFG aluminum
چکيده آلومينيوم 6063 به علت دارا بودن خواص ويژه اي همچون چگالي کم، مقاومت به خوردگي بالا، جوش پذيري مناسب و هزينه ي کمتر نسبت به سري هاي 2000 و 7000 مورد استفاده ي گسترده اي قرار گرفته است. در اين پژوهش از فرايند نورد تبريدي با هدف بهبود ساختار و خواص مکانيکي اين آلياژ استفاده شده است. در اين راستا پارامترهاي ميزان کاهش در ضخامت و دماي مرحله آنيل نهايي مدنظر قرار گرفته شد. آزمون هاي کشش و سختي سنجي جهت ارزيابي خواص مکانيکي، بررسي ريزساختاري به کمک ميکروسکوپ نوري و روبشي، آناليز پراش پرتو ايکس و آناليز طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايکس جهت تعيين دانسيته ي نابجايي ها و بررسي رسوبات، همچنين مطالعه سطوح شکست توسط ميکروسکوپ الکتروني روبشي انجام پذيرفته است. مدت زمان 2 ساعت و همچنين دماي 520 درجه سانتي گراد براي آنيل انحلالي، 85 درصد ميزان کاهش در ضخامت و آنيل نهايي با دما و زمان 130 درجه سانتي گراد و 5/1ساعت به عنوان پارامترهاي بهينه ي آزمايش تعيين شده است. با اعمال پارامترهاي بهينه، استحکام کششي حدود 350 مگاپاسکال (حدود 45 درصد افزايش نسبت به آلومينيوم 6063 اوليه)، درصد افزايش طول 9 درصد (کاهش حدود 25 درصد نسبت به آلومينيوم 6063 اوليه) و سختي حدود 103 ويکرز (حدود 42 درصد افزايش نسبت به آلومينيوم 6063 اوليه) حاصل شده است. رقابت بين انجام فرايند تبلور مجدد و تشکيل رسوبات در حين فرايند پير سازي مشاهده و مورد بررسي و تحليل قرار گرفت. مطالعات نشان داد که در نمونه نورد تبريدي شده به ميزان 85 درصد، فرايند تبلور مجدد استاتيکي نا پيوسته سريع تر از تشکيل رسوبات شروع و گسترش يافته است. در حالي که در نمونه هاي نورد تبريدي شده به ميزان 35 درصد و 60 درصد چنين رفتاري مشاهده نشد. نتايج حاصل از پراش پرتو ايکس نشان داد که دانسيته نابجايي ها پس از انجام فرايند نورد تبريدي به دليل عدم وقوع بازيابي ديناميکي افزايش يافته است. بعد از انجام آنيل نهايي رسوبات از نوع Mg 2 Siتشکيل شده اند که اين رسوبات ريز در بهبودي استحکام تاثير به سزايي دارند. همچنين در طي مرحله پيرسازي پديده تبلورمجدد استاتيکي ناپيوسته با مکانيزم بادکردگي، منجر به اصلاح دانه ها و احتمالا تشکيل ساختار فوق ريزدانه/ نانو شده است. بنابراين با انجام فرايند نورد تبريدي روي آلياژ فوق، ترکيب مناسبي از استحکام و انعطاف پذيري را حاصل شده است. کلمات کليدي نورد تبريدي، فوق ريزدانه و نانوساختار، آلومينيوم 6063، پيرسازي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی