Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Effect of Different Conditions on the Tensile Properties of AA7075-T6 During the Friction Stir Welding Process

Sharma Akash, Dwivedi Vijay Kumar, Singh Yesh Pal

Archives of Metallurgy and Materials

|

2023

|

Vol. 68, iss. 2

813--821

EN

In this paper the investigation of the FSW result characteristics on AA7075-T6 of the highest grade is carried out using different process parameters. A vertical milling machine with different FSW tool geometry is used to weld AA7075. When the tool rotational speed varies from 1200 and 1800 (rpm), different welding parameters are studied, the plunge depth of tool is between 0.14 and 0.20 mm, the table transverse speed range is between 20 and 50 (mm/min) and the tool shoulder diameter was 20 mm. The welding settings are optimized using the Taguchi approach. In this experimental investigation Taguchi Technique is utilized in this study to optimize three factorial and three level designs. The results show that when the rotating speed increases, the UTS of the welded joint increases, whereas the tensile strength of the welded joint decreases resulting to frictional heat created during the FSW process. Tensile strength decreases as feed increases and increases as rotational speed increases. For a 5 mm thick plate, tensile strength is optimal with a tool shoulder diameter of 20 mm, a rotational speed of 1600 rpm, feed rate of 30 mm/min and plunge depth. The shoulder diameter of 20 mm provides the maximum ultimate tensile strength when it is compared with all other tool shoulder diameter. The Al alloy AA7075-T6 plates, however, concurrently developed an equiaxial grain structure with a substantially smaller grain size and coarsened the precipitates.

2

Wpływ parametrów obróbki cieplnej na właściwości stopu aluminium 7075

Jaśkiewicz K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 8

271--273

PL

Artykuł obejmuje analizę badań eksperymentalnych dotyczących wpływu obróbki cieplnej na właściwości blach ze stopu aluminium 7075. Głównym obiektem badań był proces utwardzania dyspersyjnego, na który składają się operacje: przesycania i starzenia wydzieleniowego. Podjętym w pracy celem, było określenie zależności właściwości mechanicznych (twardości) stopu aluminium 7075 od czasu wytrzymania przy założonej temperaturze podczas procesu przesycania. Na podstawie zebranych danych wyznaczono minimalne czasy grzania dla procesu przesycania, przy których możliwe jest zastosowanie kształtowania plastycznego, a następnie przeprowadzenie obróbki sztucznego starzenia w celu uzyskania odpowiednich właściwości mechanicznych.

EN

The article contains the analysis of experimental studies on the influence of heat treatment on the properties of aluminum 7075 sheet metal. The main object of the research was the dispersion hardening process, which consists of the operations of solutioning and artificial aging. The aim at the work was to determine the dependence of the mechanical properties (hardness) of the aluminum alloy 7075 from the time it was held at the assumed temperature during the solutioning. Based on the collected data determined the minimum times for the solutioning process at which plastic forming can be applied and then the artificial aging treatment to obtain the appropriate mechanical properties are determined.

3

Kształtowanie elementu typu U-shape ze stopu aluminium 7075

Gronostajski Z., Skwarski M., Jaśkiewicz K., Kaczyński P., Polak S., Krawczyk J., Chorzępa W., Śliz K., Uzar S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 8

332--335

PL

Artykuł przedstawia możliwości odkształcania stopu aluminium serii 7075 i potencjał tego materiału do procesu tłoczenia w podwyższonych temperaturach. Celem przeprowadzonych badań było uzyskanie elementu o kształcie litery U z blachy stopu 7075, cechującego się wysoką wytrzymałością i twardością. Stop aluminium w stanie obróbki cieplnejT6 w postaci blach został odkształcony w nagrzanych wcześniej narzędziach, a następnie zmierzono jego twardość w określonych, krytycznych miejscach. Wykonano serie prób, zmieniając przy tym parametry procesu, takie jak: temperatura materiału wsadowego oraz prędkość kształtowania. Temperatura narzędzi była stała dla wszystkich wykonanych prób. Przeprowadzone badania pozwoliły na uzyskanie elementu o zadowalających własnościach mechanicznych, zbliżonych do właściwości po obróbce T6. Stanowi to pretekst do dalszych badań nad materiałem w celu wykorzystania go na odpowiedzialne elementy konstrukcyjne maszyn i pojazdów, wymagające podwyższonej wytrzymałości. Stan, w którym materiał został dostarczony (stan T6 – po procesie przesycania i starzenia sztucznego) zapewnia mu wysoką wytrzymałość ograniczając jednak jego odkształcalność. Zadana geometria narzędzi powoduje dodatkowo na tyle duże odkształcenie materiału, że materiał szybko ulega pękaniu podczas tłoczenia. Aby zapobiec pękaniu, stosowana jest obróbka cieplna. Powoduje ona jednak zmiany w mikrostrukturze materiału, co skutkuje pogorszeniem jego własności wytrzymałościowych. Autorzy artykułu postawili sobie za zadanie zachowanie wysokich własności wytrzymałościowych zbliżonych po obróbce cieplnej T6 oraz otrzymanie kształtu odpowiadającego geometrii narzędzi.

EN

This article deals with the forming of the 7075 aluminumalloy grade and demonstrates the potential of this material for the hot stamping process. The purpose of the research was to obtain a U-shaped element made of 7075 aluminum alloy sheet, characterized by high strength and hardness. T6 temper 7075 aluminum alloy sheets were deformed in preheated tools and then its hardness and strength were measured in selected, critical locations. A series of tests were made, changing process parameters such as tools temperature, batch material temperature, and deformation speed. The conducted research allowed to obtain an element with satisfactory mechanical properties. This is a basis for further research on the use of 7075 aluminum alloy for production of load carrying components of machines and vehicles requiring increased strength. The delivery state of the material (T6 temper - after the solutionizing process and artificial aging) provides high strength properties and relatively good deformability. However, the tool’s geometry causes a large deformation of the material sothat it begins to crack. Heat treatment is commonly used to prevent material fromcracking. However, it causes changes in the microstructure of the material, which results in a deterioration of its strength properties. The authors of the articles set themselves the task of combining both: proper geometry of the workpiece and high strength properties

4

Characterization of oxide layers made on aluminum alloy 7075 by different methods

Jędrusik M., Dębowska A., Kopia A., Petrzak P., Koclęga D., Kalemba-Rec I.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 42, no. 3

187--193

EN

Aluminum and aluminum alloys are now being widely used as materials for structural applications due to a number of valuable properties. Improvement in the functional and decorative properties of aluminum can be obtained by forming an oxide layer on its surface. The aim of the present study was to produce and compare the properties of oxide layers on the surface of aluminum alloy 7075 and compare their properties. The methods that were used during the study were as follows: phosphating, micro-arc oxidation, and a chemical method involving the formation of a passive layer. The layers were subjected to corrosion tests. SEM and EDS methods were used for characterization of the received results. Also, some tests on an optical profilometer were done. It was proven that the micro-arc oxidation method allowed us to obtain a layer with the greatest thickness and highest corrosion resistance.

PL

Glin i jego stopy są obecnie powszechnie wykorzystywanym materiałem do zastosowań konstrukcyjnych ze względu stosunek masy do wytrzymałości. Poprawę własności funkcyjnych i dekoracyjnych aluminium uzyskać można przez wytworzenie warstwy tlenku na jego powierzchni. Celem badań było wytworzenie warstw tlenkowych na podłożu ze stopu aluminium 7075 i porównanie ich właściwości. Zastosowano trzy metody: fosforanowanie, micro-arc oxidation oraz metodę chemiczną polegającą na wytworzeniu warstwy pasywnej. Otrzymane powłoki poddano testom korozyjnym oraz charakteryzowano z zastosowaniem następujących metod: SEM, EDS. Wykonano też badania na profilometrze optycznym. Metoda micro-arc oxidation pozwala na uzyskanie warstwy o największej grubości oraz najlepszej odporności na korozję.

5

Backward Extrusion of Aluminum Alloy Sections Used in Aircraft Structural Components

Pawłowska B., Śliwa R. E.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2805--2812

EN

The paper presents an analysis of selected aluminum alloys as structural materials used in production of aircraft parts as well as specification of technological parameters of Al alloys extrusion on a backward press with their effect on mechanical properties, microstructure and quality of the final product. Upsetting tests with backward extrusion complex cross-sectional profile tests were conducted on aluminum alloys 7075, 2024, 2099. Based on the results, specifications of forging in the form of unit stress - effective strain relations were determined using logarithmic deformation index, allowing proper choice of extrusion parameters. The range of temperatures for hot plastic treatment along with range of extrusion rate for the analyzed thin-walled aircraft profiles were determined. Tests were also conducted on the microstructure of Al alloys in the initial state as well as after the extrusion process had been completed. It has been proved that the proper choice of parameters in the case of a specific profile extruded from Aluminum alloys 2024, 7075, 2099, allows the manufacturing of products of complex crosssections and the quality required in aerospace industry. This has been demonstrated on the example of complex cross-sectional profiles using elements of varied wall thickness.

PL

W pracy przedstawiono analizę wybranych stopów aluminium jako materiałów konstrukcyjnych z przeznaczeniem na elementy obiektów latających wraz z określeniem technologicznych parametrów wyciskania tych stopów na prasie przeciwbieżnej oraz ich wpływu na właściwości mechaniczne, mikrostrukturę i jakość finalnego wyrobu. Przedstawiono wyniki testów spęczania i wyciskania przeciwbieżnego profili o złożonym kształcie przekroju poprzecznego z wykorzystaniem stopów aluminium 7075, 2024, 2099. W oparciu o uzyskane wyniki wyznaczono charakterystyki spęczania jako wykresy zależności średnich nacisków jednostkowych od logarytmicznego wskaźnika odkształcenia, umożliwiające adekwatny dobór parametrów wyciskania. Określono przedział optymalnych temperatur przeróbki plastycznej na gorąco i prędkości wyciskania dla analizowanych cienkościennych profili lotniczych. Wykonano również badania mikrostruktury stopów Al w stanie wyjściowym i po wyciskaniu. Wykazano, że adekwatny dobór parametrów procesu do danego typu profilu wyciskanego ze stopów 2024, 7075, 2099, pozwala na uzyskanie wyrobów o złożonym kształcie przekroju poprzecznego i o wymaganych własnościach oraz wysokiej jakości pożądanej w lotnictwie, co pokazano na przykładzie profili o złożonym kształcie przekroju poprzecznego z elementami o zróżnicowanej grubości ścianki.

6

Struktura i własności stopu AA7075 starzonego nieizotermicznie i w warunkach wydzielania dynamicznego

Błaż L., Prochownik M., Daszkiewicz N., Włoch G., Sobota J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 5

289-297

PL

W celu zmniejszenia czasochłonności typowych zabiegów obróbki cieplnej stosowanych w warunkach technologicznych, podjęto próby wykorzystania niekonwencjonalnego sposobu starzenia stopu 7075 w warunkach (1) nagrzewania ze stałą prędkością po uprzednim przesyceniu materiału, oraz (2) próby starzenia w warunkach odkształcania w podwyższonej temperaturze, które sprzyjają wydzielaniu dynamicznemu. Pierwszy sposób realizacji procesu starzenia obejmował nagrzewanie z prędkością 5 i 25 [stopni] C/min, analizę kalorymetryczną i pomiar twardości próbek nagrzanych do określonej temperatury i ochłodzonych w wodzie. Maksymalną twardość dla próbek nagrzewanych z prędkością 5 [stopni] C/min - 154 HV - uzyskano po nagrzaniu do temperatury 225 [stopni] C, natomiast dla 25 [stopni] C/min uzyskano 142 HV po nagrzaniu do 250 [stopni] C. W porównaniu do starzenia przy stałej szybkości nagrzewania, maksymalne umocnienie przesyconego stopu w warunkach odkształcania ze stałą prędkością obserwowano w temperaturze 100-200 [stopni]C. Najwyższą twardość - 190 HV - uzyskano po odkształceniu et 0,4 w temperaturze 100 [stopni]C. Stwierdzono, że wyższa twardość materiału odkształconego w warunkach wydzielania dynamicznego wynika z nałożenia się i wzajemnego oddziaływania procesów starzenia i odkształcania, natomiast niższa temperatura uzyskania maksimum twardości wynika ze złożonego oddziaływania wymienionych procesów strukturalnych i końcowego efektu umocnienia odkształceniowo-wydzieleniowego. Czas starzenia w powyższych próbach starzenia jest wielokrotnie krótszy (1-40 min) niż w konwencjonalnych zabiegach izotermicznego starzenia (kilka godzin), jednakże uzyskane wyniki pomiarów twardości są nieco niższe niż podawane dla wyrobów w stanie T6.

EN

Conventional ageing procedures for precipitation-hardenable aluminum alloys include the solution heat treatment and following natural or artificial ageing. The most effective hardening is usually achieved for prolonged ageing at as low temperature as it is acceptable from the practical point of view. To omit time-consuming methods used in an industrial practice, some unconventional ageing procedures were proposed and tested to analyze related structural and mechanical aspects of the hardening processes. Nonconventional methods of the heat treatment described below include: (1) experiments on the ageing of solution treated AA7075 alloy during monotonic temperature increase and at constant heating rate, and (2) during hot deformation of solution treated samples. The first mentioned ageing procedure was performed at constant heating rate of 5 and 25 [degrees] C/min for the samples solution treated at 470 [degrees] C/1h. Solid solution decomposition and following precipitation sequences were traced by means of the dilatometer scanning calorimetry (DSC) method accompanied by the hardness measurements. It was found that the heating parameters i.e. heating rate and final temperature of the sample, have to be very carefully selected to get the hardness maximum. Maximum hardness 154HV at 225 [degrees] C, and 142HV at 250 [degrees]C was reached at the heating rate 5 and 25 [degrees] C/min, respectively. Hot compression tests at constant deformation rate were performed on overaged and solution treated samples to test the effect deformation temperature on the flow stress at 20-500 [degrees]C. Solution treated samples were annealed at 470 [degrees] C/1h and water quenched. Overaged samples were slowly cooled with a furnace after annealing. Hot deformation of overaged samples was found to result in monotonic decrease of the flow stress with increasing deformation temperature. The most effective hardening of the solution treated material was observed at 100-200 [degrees] C. The flow stress value for solution treated samples was twice as that for overaged samples. It was ascribed to the combined dynamic precipitation effect and effective strain hardening being intensified due to suppressed dynamic recovery at dynamic precipitation conditions. Maximum hardness for solution treated and hot deformed samples was observed at deformation temperature 100 [degrees] C. For comparison, the hardness maximum for the samples aged at constant heating rate was reached 225-250 [degrees] C. Such large difference in the hardness maximum development can result from the complex strain-precipitation interaction during dynamic precipitation and some differences in the precipitation mechanisms. Hot deformation gives an additional power to the precipitation process due to intensified nucleation of particles on dislocation tangles. Moreover, it is commonly believed that the deformation process result in an increase of point defects density that intensify the diffusion process. In consequence, both heterogeneous precipitation on dislocations and intensified diffusion process can be responsible for the acceleration of the precipitates growth and related reduction of the maximum hardening temperature for the hot deformed material.