Wpływ anizotropii po walcowaniu na odporność na pękanie materiału AW 7075-T651

• Autorzy: Chruścielski G.

Warianty tytułu

EN

Effect of rolling anisotropy on fracture toughness of AW 7075-T651 alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań własności mechanicznych i odporności na pękanie w płaskim stanie odkształcenia w kierunku zgodnym i poprzecznym do kierunku walcowania dla stopu aluminium AW 7075 T651. Stwierdzono, że odporność na pękanie przy płaszczyźnie pęknięcia X/Y (prostopadłej do kierunku walcowania) jest wyższa o około 20% niż przy płaszczyźnie pęknięcia Y/X (zgodnej z kierunkiem walcowania). Przedstawiono wyniki badań elektronomikroskopowych powierzchni pękania w obu przypadkach. Na podstawie fraktografi wykazano, że pękanie w kierunku X/Y, przebiegające w poprzek granic, propaguje przy udziale licznych uskoków i jest mniej stabilne, co przyczynia się do większej odporności na pękanie. Potwierdzono również mechanizm pękania poprzez łączenie się mikropor, powstałych w strukturze materiału w miejscach wydzieleń faz międzymetalicznych.

EN

The work presents results of researches of mechanical properties and fracture toughness along and across rolling direction for aluminium alloy AW 7075 T651. It is confirmedthat in case of fracture on direction X-Y (perpendiculary to rolling direction) fracture toughness is 20% higher than in case of fracture on direction Y-X (situated along rolling direction). The results of seM and teM resarches of fracture surface are also presented. Based on fractography it is showed that fracture in X-Y direction that runs across grain boundaries has many leaps and is unstable what causes increasing of fracture toughness of material. Mechanism of microvoids coalescence close to particles of the second phases was also observed.

Słowa kluczowe

PL

stop aluminium; odporność na pękanie; anizotropia; mechanizm pękania

EN

aluminium alloy; fracture toughness; anisotropy; fracture mechanics

• Wydawca: Oddział SIMP w Lublinie
• Czasopismo: Postępy Nauki i Techniki
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 12
• Strony: 19--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Chruścielski G.

• Wydziałowy Zakład Wytrzymałości Materiałów, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska,

Bibliografia

• 1. Cvijović Z. i in.: Microstructural dependence of fracture toughness in high-strength 7000 forging alloys. Eng. Fracture Mech., 75, 2008, 2115-2129.
• 2. De Jong H.F.: Thickness direction inhomogenity of mechanical properties and fracture toughness as observed in aluminium 7075-T651 Plate Material. Engineering Fracture Mechanics, 13, 1980, 175-192.
• 3. Deshpande N.U. i in.: Relationship Between Fracture Toughness, Fracture Path, and Microstructure of 7050 Aluminum Alloy: Part I. Quantitative Characterization. Metallurgical and Materials Transactions, Apr 1998, 29A, 4, 1191-1201.
• 4. Dumont D. i in.: A A model of predicting fracture mode and toughness in 7000 series aluminium alloys. Acta Mater. 52, 2004, 2529-2540.
• 5. Gołaski L.: Elementy doświadczalnej mechaniki pękania. Podręcznik akademicki. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 1992.
• 6. Heinz A. i in.: Recent development in aluminum alloys for aerospace applications. Material Science and Engineering A A 2000, 280 (1), 102-107.
• 7. Kawabata T. i in.: On the relationship between ductility and fracture toughness in an Al-6.0% Zn-2.5% Mg alloy. Acta Metallurgica 29 (1), 1981, 229-239.
• 8. Lai M.O. i in.: Fracture toughness of aluminium alloy 7075-T6 in the as-cast condition. Materials Science and Engineering, 74 (2), 1985, 133-138.
• 9. Lee K. i in.: Correlation of microstructure with mechanical properties and fracture toughness of A356 aluminum alloys fabricated by low-pressure-casting, rheo-casting, and casting-forging precesses. Engineering Fracture Mechanics 75, 2008, 4200-4216.
• 10. Li Jin-feng i in.: Mechanical properties, corrosion behaviors and microstructures of 7075 aluminium alloy with various aging treatments. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 18, 2008, 755-762.
• 11. Majerus J.N. i in.: Anisotropy in Fracture Behavior of Thin Al 7075-T651 Plates. Engineering Fracture Mechanics, vol. 56 No. 3, 1997, 437-442.
• 12. Miller W.S. i in.: Recent development in aluminum alloys for the automotive industry. Mater Sci Eng A, 2000, 280 (1), 37-49.
• 13. Mishnaevsky L.L.Jr i in.: In situ observation of damage evolution and fracture in AlSi7Mg0.3 cast alloys. Engineering Fracture Mechanics 63, 1999, 395-411.
• 14. Roven H.J.: A A model for fracture toughness predictions in aluminium alloys exhibiting the slip band decohesion mechanism. Scripta Metallurgica et Materialia, 26 (9), 1992, 1383-1388.
• 15. Sen R. i in.: Plane strain fracture toughness of scandium doped Al-6Mg alloy. Journal of Alloys Compounds 457, 2008, 135-143.
• 16. Somekawa H. i in.: Fracture toughness in Mg-Al-Zn alloy processed by equal-channel-angular extrusion. Scripta Materialia 54, 2006, 633-638.
• 17. Williams J.C., Starke E.A.: Progress in structural materials for aerospace systems. Acta. Materialia 2003, 51(19), 5775-5799.
• 18. Zinkham R.E.: Anisotropy and thickness effect in fracture of 7075-T6 and – T651 aluminium alloy. Engineering Fracture Mechanics, 1968, 1, 275-289.
• 19. Alloy 7075 Plate and Sheet. All Around Consistent Performance. Alcoa Mill Product. http://www.alcoa.com/mill_products/catalog/pdf/alloy7075techsheet.pdf.