Influence of Degree of Deformation and Aging Time on Mechanical Properties and Microstructure of Aluminium Alloy with Zinc

• Autorzy: Jarzębska A. , Bogucki R. , Bieda M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0483

Warianty tytułu

PL

Wpływ stopnia odkształcenia i czasu starzenia na właściwości mechaniczne i mikrostrukturę stopu aluminium z cynkiem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In order to investigate the influence of the deformation degree and aging time on the mechanical properties and microstructure of AA7050 alloy static tensile test, microhardness measurements, calorimetric analysis and observations of the microstructure in the transmission and scanning electron microscope were carried out. For study a series of cylindrical specimens with an initial diameter of about 3 mm were used. The samples were saturated at a temperature of 470° C for 1 hour and quenched in water. The samples were then subjected to deformation up to the three levels: 0%, 5% and 10%. Deformed samples was artificially aged at 120°C for 6 hours, 12 hours, 24 hours and 72 hours. The results showed that the increase in the degree of deformation caused an increase in yield strength and a decrease in ductility. The longer aging time influenced on an increase in tensile strength, yield stress and microhardness and a decrease in ductility. An analysis of the precipitates present in the material was conducted. The highest value of yield strength equal 538 MPa with elongation 9.2% were obtained for sample pre-strained to 10% and aged for 24 hours. The obtained results showed that prolongation in aging time and use of pre-strain were beneficial for precipitation processes courses, consequently, for optimal mechanical properties of alloy 7050.

PL

W celu zbadania wpływu stopnia odkształcenia i czasu starzenia na właściwości mechaniczne i mikrostrukturę stopu AA7050 przeprowadzono statyczną próbę rozciągania, badania mikrotwardości, analizę kalorymetryczna oraz obserwacje mikrostruktury w transmisyjnym i skaningowym mikroskopie elektronowym. Do badań wykorzystano serię cylindrycznych próbek o średnicy początkowej równej około 3 mm. Próbki do badań poddano procesowi przesycania w temperaturze 470°C przez 1 godzinę i szybko schłodzono w wodzie. Następnie próbki poddano wstępnemu odkształcaniu o trzy różne stopnie: 0%, 5% i 10%. Później zastosowano proces sztucznego starzenia w temperaturze 120°C w czasie: 6 godzin. 12 godzin. 24 godzin i 72 godzin. Wyniki badań wykazały. że wzrost stopnia odkształcenia powodował wzrost granicy plastyczności i spadek plastyczności. Wydłużenie czasu starzenia wpłynęło na wzrost wytrzymałości na rozciąganie. granicy plastyczności i mikrotwardości oraz na spadek plastyczności. Przeprowadzono analizę występujących w materiale wydzieleń. Najwyższą wartość granicy plastycznej równą 538 MPa przy wydłużeniu 9,2 % osiągnięto dla próbki odkształconej o 10 % i starzonej 24 godziny. Wydłużenie czasu starzenia i stopień odkształcenia wpłynęły korzystnie na poprawę właściwości mechanicznych stopu z gatunku 7050.

Słowa kluczowe

EN

aluminium alloys; precipitates; tensile strength; TEM

PL

stop aluminium; osad; wytrzymałość na rozciąganie; TEM

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 4
• Strony: 3023--3028
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jarzębska A.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences, 25 Reymonta St r., 30-059 Kraków, Poland

autor

Bogucki R.

• Cracow University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, 24 Warszawska Str.,31-155 Kraków, Poland

autor

Bieda M.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences, 25 Reymonta St r., 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] T. Warner, Mater. Sci. Forum 519-521, 1271 (2006).
• [2] J. Liu, Mater. Sci. Forum 519-521, 1233 (2006).
• [3] N. Li, X. Lu, J. Cui, T. Nonferr. Metal Soc. 18, 541 (2008).
• [4] K. Stiller, P. J. Warren, V. Hansen, J. Angenete, J. Gjonnes, Mater. Sci. Eng. 270(1), 55 (1999).
• [5] B. Cai, B. L. Adams, T. W. Nelson, Acta Mater. 55, 1543 (2007).
• [6] J. D. Robson, P.B. Prangnell, Mater. Sci. Technol. 18(6), 607 (2002).
• [7] A. J. Wert, N. E. Paton, C. H. Hamilton, W. M. Mahoney, Metall. Transaction. 12A, 1267 (1981).
• [8] Y. Lang, H. Cui, Y. Cai J. Zhang, Mater. Des. 39, 220 (2012).
• [9] Z. Li, B. Xiong, Y. Zhang, B. Zhu, F. Wang, H. Liu, Mater. Process. Tech. 209, 2021 (2009).
• [10] M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto, R. Z. Valiev, T. G. Langdon, Acta Mater. 44(11), 4619 (1996).
• [11] R. Z. Valiev, N. A. Enikeev, M. Murashkin, V. Kazykhanov, X. Sauvage, Scripta Mater. 63, 949 (2010).
• [12] K. R. Cardoso, D. N. Travessa, W. J. Botta, J. Jorge, Mater. Sci. Eng. A 528, 5804 (2011).
• [13] K. Shen, J. Chen, Z. Yin, T. Nonferr. Metal Soc. 19(6), 1405 (2009).
• [14] J. Zang, K. Zhang, S. Dai, T. Nonferr. Metal. Soc. 22, 2638 (2012). [
• [15] P. Li, B. Xiong, Y. Zhang, Z.T. Li, Nonferr. Metal. Soc. 22, 546 (2012)
• [16] X. W. Li, B. Q. Xiong, Y. A. Zhang, C. Hua, F. Wang, B. H. Zhu, H. W. Liu, Sci. China Ser. E 52, 67 (2009)
• [17] KIKS POT software - www.crystorient.com
• [18] Y. C. Lin, Y. Q. Jiang, X. M. Chen, D. X. Wen, H. M. Zhou, Mater. Sci. Eng 588, 347 (2013).
• [19] S. A. Barter, N. Athiniots, L. Lambrianidis, Aircraft Materials Technical Memorandum 1990.
• [20] D. Wang, D. R. Ni, Z. Y. Ma, Mater. Sci. Eng. 494, 360 (2008).
• [21] G. Sha, A. Cerezo, Surf. Interface Anal. 36, 564 (2004).
• [22] G. Sha, A. Cerezo, Acta Mater. 52, 4503 (2004).
• [23] Litynska-Dobrzynska L., Arch. of Met. And Mater. 51, 555 (2006).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.