Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Rezaian,Fatallah Karimzadeh
احمد رضائيان (استاد راهنما) فتح اله کريم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amin Shahsavari
امين شهسواري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Development of Ultrafine Grained/Nanostructure Bimodal 2024 Aluminum Alloy via Cryogenic Rolling Process and Evaluation of its Properties
In the present study, 2024 Aluminum Alloy was subjected to Cryogenic Rolling Process. The main objective was optimization of structure and mechanical properties of a 2024Al alloy. For this purpose, parameters such as strain, temperature and time of ageing after cryogenic rolling was evaluated. Standard metallography practices as well as mechanical tests, FE-SEM and DSC were performed on the samples. Dislocation density was also calculated by XRD test. It was found that solution treatment at 495 degC for 55 minutes before the cryogenic rolling, %85 rolling and 6 hrs holding time at 160 degC after the rolling led the optimized properties. By applying the optimal parameters, Ultimate strength was increased to almost 650 Mpa (almost 200 Mpa more than that of the as received 2024 Al alloy), almost 170 HV hardness (almost 40 HV more than that of the as received 2024 Al alloy), and almost %10 elongation was achieved. Results showed the low temperature in cryogenic rolling prevented the dynamic recovery during deformation. Therefore a high density of dislocation will remain in ageing step which can act as a potential recrystallization sites for S (Al2CuMg) phase precipitates. By this process, a good combination of strength and ductility was achieved in 2024Al alloy. Keywords : 2024 Aluminum Alloy, cryogenic rolling, bimodal
چکيده در اين پژوهش، فرايند نورد تبريدي با هدف بهبود ساختار و خواص مکانيکي آلياژ 0202 با ارزيابي پارامترهايي چون ميزان کاهش ضخامت، دما و زمان پيرسازي به کار برده شد. در اين راستا، از آزمون گرماسنجي افتراقي براي تعيين دماهاي تبلورمجدد و پيرسازي، از آزمونهاي کشش و سختيسنجي براي ارزيابي خواص مکانيکي، از ميکروسکوپ نوري و ميکروسکوپ الکتروني روبشي- نشرميداني براي بررسيهاي ريزساختاري و نيز از آزمون پراش پرتو ايکس براي بررسي رسوبات و تخمين چگالي نابجاييها استفاده شد. به کمک اين ارزيابيها، دما و زمان آنيل انحلالي برابر 294 درجهسانتيگراد و 44 دقيقه، ميزان کاهش ضخامت برابر 54 درصد و دما و زمان پيرسازي برابر 062 درجه سانتيگراد و 6 ساعت به عنوان پارامترهاي بهينه تعيين شدند. تحت اين پارامترهاي بهينه، استحکام کششي حدود 642 مگاپاسکال )افزايش حدود 022 مگاپاسکال نسبت به آلياژ 0202 اوليه(، درصد افزايش طول حدود 02 درصد )کاهش حدود 6 درصد نسبت به آلياژ 0202 اوليه( و نيز سختي حدود 072 ويکرز )افزايش حدود 22 ويکرز نسبت به آلياژ 0202 اوليه( حاصل شد. نتايج نشان دادند که فرايند نورد تبريدي به واسطه جلوگيري از رخداد پديده بازيابي ديناميکي منجر به افزايش چگالي نابجاييها بعد از نورد شده و در مرحله پيرسازي رسوبزايي ذرات فاز (Al2CuMg) S را در زمينهاي با ساختار ريزدانه به همراه داشت. نهايتاً به کارگيري اين فرايند روي آلياژ 0202 تلفيق مناسبي از استحکام و انعطافپذيري را حاصل نمود. کلمات کليدي آلياژ آلومينيوم 0202 ، نوردتبريدي، فوق ريزدانه و نانوساختار، ساختاردوگانه، خواص مکانيکي ---------------------------

ارتقاء امنیت وب با وف بومی