مطالعه و بررسی آلیاژ آلومینیمAA7010 تولید شده به روش آلیاژسازی مکانیکی

باقری, روح اله; برهانی, غلامحسین; بخشی, سعیدرضا

doi:10.30501/jamt.2011.70209

مطالعه و بررسی آلیاژ آلومینیمAA7010 تولید شده به روش آلیاژسازی مکانیکی

نویسندگان

روح اله باقری

غلامحسین برهانی

سعیدرضا بخشی

دانشگاه مالک اشتر شاهین شهر، دانشکده مهندسی مواد

10.30501/jamt.2011.70209

چکیده

آلیاژسازی مکانیکی یکی از روشهای پرکاربرد در تولید آلیاژها و کامپوزیت های پودری است. در این تحقیق، آلیاژ آلومینیم AA7010 به روش آلیاژسازی مکانیکی و آسیابکاری پودرهای عنصری در یک آسیاب گلوله ای زگواری به مدت 28 ساعت تولید گردید. نتایج نشان داد که میانگین اندازه ذرات پودر آلیاژی AA7010 پس از 28 ساعت آسیابکاری به حدود 6 میکرون رسیده است. تصاویر میکروسکپی الکترونی روبشی (SEM) از پودرهای آسیاب شده نشان داد که پودر آلیاژی AA7010 با ذرات هم محور تولید شده است. آزمون پراش پرتو ایکس(XRD)، کاهش اندازه کریستالیت های آلومینیم را با افزایش زمان آسیابکاری تا 53 نانومتر نشان داد. انجام عملیات حرارتی در دمای C550 و محیط خنثی بر روی پودرهای آلیاژی پس از 24 ساعت آسیابکاری موجب شکل گیری ترکیبات بین فلزی MgZn2، Mg2Zn11، Al2Cu و Al2CuMg شد. آزمون ریزسختی سنجی نشان داد که با ازدیاد زمان آسیابکاری، سختی پودرهای آلیاژی شده افزایش می یابد. همچنین، آغاز فرآیند ذوب شدن پودر آلیاژی AA7010 در دمای C647 به کمک آزمون گرماسنجی روبشی افتراقی (DSC) نشان داد که عملیات آلیاژسازی و کاهش دمای ذوب رخ داده است.

کلیدواژه‌ها

آلیاژهای آلومینیم 7xxx

آلیاژسازی مکانیکی

پراش پرتو ایکس

عنوان مقاله English

Study on AA7010 aluminum alloy processed by mechanical alloying

نویسندگان English

R. Bagheri

G.H. Borhani

S.R. Bakhshi

Material science and engineering department, Malek-e-Ashtar university, Shahinshahr, Isfahan

چکیده English

Mechanical alloying is one of advanced methods in producing alloy and composites materials. In this paper, AA7010 alloy was produced from elemental powders through mechanical alloying under argon atmosphere. Particle size measurements showed The results showed that fine and equiaxed particles with mean particle size of 6μm were formed after 28 h milling. The equiaxed particles observed by SEM after mechanical alloying. X-ray diffraction results for milled powders showed that Al crystallite size reduced to 53nm. Different intermetallic compounds including MgZn2, Mg2Zn11, Al2Cu and Al2CuMg were formed in 24 h mechanically alloyed AA7010 powder after annealing treatment at 550 °C in argon atmosphere. The microharness of mechanically alloyed powders was increased with respect to milling time. Differential scanning calorimetry analysis on AA7010 aluminum alloy also indicated that melting point has reduced to 647 °C.

کلیدواژه‌ها English

7xxx aluminum alloys

mechanical alloying

XRD

R. Flores-Campos, I. Estrada-Guel, M. MikiYoshida,R. Martínez-Sánchez, J.M. HerreraRamírez, "Microstructure and techanical properties of 7075 aluminum alloy nanostructured omposites processed by mechanical milling and indirect hot extrusion", Materials Characterisation. 63 (2012) 39 – 46.
R. Deaquino-Lara, I. Estrada-Guel, G. Hinojosa-Ruiz, R. Flores-Campos, J.M. Herrera-Ramirez, R. Martinez-Sanchez,
"Synthesis of aluminum alloy 7075-graphite composites by milling processes and hot extrusion", Journal of Alloys and Compounds. 509S (2011) 284–289.
L.E.G. Cambronero,E. Sánchez, J.M. RuizRoman, J.M. Ruiz-Prieto, "Mechanical characterisation of AA7015 aluminium alloy reinforced with ceramics", Journal of Materials Processing Technology. 143–144 (2003) 378– 383.
R. Sankar, Paramanand Singh, "Synthesis of 7075 Al/SiC particulate composite powders by mechanical alloying", Materials Letters. 36 (1998) 201–205.
M.D. Salvador,V. Amigó, N. Martinez, C.Ferrer, “Development of Al-Si-Mg alloys reinforced with diboride particles”, Material Processing Technology. 143-144 (2003) 598604.
J. Oñoro, High-temperature mechanical properties of aluminium alloys reinforced with titanium diboride (TiB2) particles, RARE METALS. 30[2] (2011) 200-205.
H. Arik, “Production and characterization of in situ Al4C3 reinforced aluminum-based composites produced by mechanical alloying technique”, Materials and Design. 25[1] (2004) 31-34.
N. Yazdian, F. Karimzadeh, M. Tavoosi, Microstructural evolution of nanostructure 7075 aluminum alloy during isothermal annealing, Journal of Alloys and Compounds, 493 (2010) 137-141.
Fogagnolo J.B, Velasco F , M.H. Robert, J.M. Torralba, “Effect of mechanical alloying on the morphology, microstructure and properties of aluminum matrix composite powders”, Material Science and Engneering A, 2003, 342, 131-143
M. Khakbiz, F. Akhlaghi, "Synthesis and structural characterization of Al–B4C nanocomposite powders by mechanical alloying", Journal of Alloys and Compounds. 479 (2009) 334–341.
J.L. Hernandez Rivera, J.J. Cruz Rivera, V. Paz delingel, V. Garibay Febles, O. Coreo Alonso, R. Martnez-Sanchez," Structural and morphological study of a 2024 Al–Al2O3 composite produced by mechanical alloying in high energy mill", Materials and Design. 37 (2012) 96–101.
H. Kaftelen, M. Lutfi Ovecoglu, ZrC particle reinforced Al–4 wt.% Cu alloy composites fabricated by mechanical alloying and vacuum hot pressing: Microstructural evaluation and mechanical properties, Materials Science and Engineering A,. 527 (2010) 5930–5938.
J. Safari ,G.H. Akbari, A. Shahbazkhan, M. Delshad Chermahini, Microstructural and mechanical properties of Al–Mg/Al2O3 nanocomposite prepared by mechanical alloying, Journal of Alloys and Compounds. 509 (2011) 9419– 9424.
N. Parvin, R. Assadifard, P. Safarzadeh, S. Sheibani, P. Marashi, Preparation and mechanical properties of SiC-reinforced Al6061 composite by mechanical alloying, Materials Science and Engineering A,.492 (2008) 134– 140
C. Suryanarayana, Mechanical Alloying and Milling, 1 st ed., MARCEL DEKKER, NEW YORK. (2001).
H. Ahamed, V. Senthilkumar, Role of nano-size reinforcement and milling on the synthesis of nano-crystalline aluminium alloy composites by
mechanical alloying, Journal of Alloys and Compounds. 505 (2010) 772–782.
A.L. Ortiz, L. Shaw, "X-ray diffraction analysis of a severely plastically deformed aluminum alloy", Acta Materialia. 52 (2004) 2185–2197.
A. Calka and A.P. Radlinski, “Formation of AlPd and Al3Pd5 intermetallic phases by MA of elemental powders”, Scripta Metallurgica. 23 (1989) 1497-1502.
S. Sivasankaran, K. Sivaprasad, R. Narayanasamy, P.V. Satyanarayana, "X-ray peak broadening analysis of AA 6061100 −x−x wt.% Al2O3 nanocomposite prepared by mechanical alloying", Materials Charactrization 62 (2011) 661-672.
B.D. Cullity, “Elements of X-ray diffraction”, 2nd ed., Addison-Wesley publishing company. (1978).
Y. Zhou, Z.Q. Li, “Structural characterization of a mechanical alloyed Al–C mixture", Journal of Alloys and Compounds. 414[1–2] (2006) 107112.
K. Williamson, W.H. Hall, X-ray line broadening from filed aluminium and wolfram, Acta Metallurgica. 1 (1953) 22–31.
H. Tanga, Zh. Chengb, J. Liua, X. Ma, Preparation of a high strength Al–Cu–Mg alloy by mechanical alloying and press-forming, Materials Science and Engineering A,. 550 (2012) 51– 54.
X. Li and M.J. Starink, Analysis of Precipitation and Dissolution in Overaged 7xxx Aluminium Alloys Using DSC, Materials Science Forum. 331-337 (2012) 1071-1076.
X.M. Li and M.J. Starink, DSC Study on Phase Transitions and Their Correlation with Properties of Overaged Al-Zn-Mg-Cu Alloys, Journal of Materials Engineering and Performance. 21[6] (2012) 977-984.
J. L. Hernandez R., J. J. Cruz R., C. Gomez Y., O. Coreno A. and R. Martınez-Sanchez, Synthesis of Graphite Reinforced Aluminum Nanocomposite by Mechanical Alloying, Materials Transactions. 51[6] (2010) 1120-1126.