نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی تحصیلات تکمیلی صنعتی و فنآوری پیشرفته، دانشکده علوم و فنآوریهای نوین، گروه مهندسی، کرمان، ایران.
2 دانشگاه صنعتی تحصیلات تکمیلی صنعتی و فنآوری پیشرفته، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی ، ، گروه فلزات، کرمان، ایران.
چکیده
فرآیند "فعالسازی مذاب توسط کرنش (SIMA) " یک فرآیند نیمه جامد است که به منظور تشکیل ساختار گلبولی در آلیاژ‌ها به‌کار گرفته می‌شود. در این فرآیند، آلیاژ مورد نظر ابتدا تحت کرنش قرار می‌گیرد و سپس در دمای نیمه جامد به مدت مشخصی نگه‌داری می‌شود. در این پژوهش، از فرآیند SIMA برای تشکیل ساختار گلبولی در آلیاژ آلومینیوم 7075 استفاده شده و تاثیر چهار عامل مقدار کرنش، دمای اعمال کرنش، دمای نگه‌داری نیمه جامد (کسرحجمی مذاب) و زمان نگه‌داری نیمه جامد بر روی اندازه متوسط دانه‌ها و هم‌چنین ضریب شکل آن‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. نتایج نشان داد که نمی‌توان یک سازوکار خاص را برای گلبولی شدن دانه‌ها در فرآیند SIMA در نظر گرفت. بلکه با توجه به مقدار کسر حجمی مذاب و مقدار کرنش، سازوکار غالب متفاوت خواهد بود و بیشترین رقابت بین تبلور مجدد و ذوب داخلی دانه‌ها اتفاق می‌افتد. هم‌چنین نتایج نشان داد که در فرآیند SIMA ، درصد ازدیاد طول به طور قابل ملاحظه‌ای نسبت به حالت T6 افزایش می‌یابد در حالی‌که استحکام کاهش زیادی ندارد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Study on the Formation of Globular Microstructure in 7075-Al alloy during Strain Induced Melt Activated (SIMA) process
نویسندگان [English]
- Mohamad Mahmodi 1
- Mostafa Alizadeh 2
1 Graduate University of Advanced Technology, Department of Materials Science and Engineering, Kerman, Iran.
2 Graduate University of Advanced Technology, Institute of science and high technology and environmental sciences, Department of metals, Kerman, Iran
چکیده [English]
Strain Induced Melt Activation (SIMA) process, is a semi-solid process to create globular grains in alloys. In this process, after applying a desired strain, the sample is heated up to semi-solid region and is hold for a desired time. In the present study, SIMA process was applied to form globular microstructure in 7075-Al alloy. The effects of strain value, strain temperature, semi-solid holding time and semi-solid holding temperature on the average grain size and shape factor were investigated. Optical and scanning electron microscopes were used to investigate the microstructure. The results revealed that, it is not possible to introduce a distinguished mechanism for generating the globular grains; while depending on the liquid fraction and strain value, there is a competition between recrystallization and internal melting of grains. Also, the results depicted that, in the SIMA process, the elongation would be increased with respect to T6 condition; while there is no considerable reducing in the strength.
کلیدواژه‌ها [English]
- Rolling
- Semi-Solid
- Al-7075
- Globular Microstructure
- R., Zhao, Z., Chao, R., Feng, Z., Liu, C.,Microstructure evolution and solidification behaviors of A2017 alloy during cooling/stirring and rolling process, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2012, 22, 2871-2876.
- Metan, V., Eigenfeld, K., Räbiger, D., Leonhardt, M., Eckert, S., Grain size control in Al–Si alloys by grain refinement and electromagnetic stirring, Journal of alloys and compounds, 2009, 487, 163-172.
- Chen, G., Jiang, J., Du, Z., Cao, Q., Li, H., Zhang, X., Formation of Fine Spheroidal Microstructure of Semi-solid Al–Zn–Mg–Cu Alloy by Hyperthermally and Subsequent Isothermally Reheating, Journal of Materials Science & Technology, 2013, 29, 979-982.
- Sirong, Y., Dongcheng, L., Kim, N., Microstructure evolution of SIMA processed Al2024. Materials Science and Engineering: A, 2006, 420, 165-170.
- Rikhtegar, F., Ketabchi, M., Investigation of mechanical properties of 7075 Al alloy formed by forward thixoextrusion process, Materials & Design, 2010, 31, 3943-3948.
- Sang-Yong, L., Jung-Hwan, L., Young-Seon, L., Characterization of Al 7075 alloys after cold working and heating in the semi-solid temperature range, Journal of materials processing technology, 2001,111, 42-47.
- Bolouri, A., Shahmiri, M., Kang, C., Study on the effects of the compression ratio and mushy zone heating on the thixotropic microstructure of AA 7075 aluminum alloy via SIMA process, Journal of Alloys and Compounds, 2011, 509, 402-408.
- H, Khalifehzadeh.R, Keyvan.H, Khomamizadeh.F, Effect of predeformation and heat treatment conditions in the SIMA process on microstructural and mechanical properties of A319 aluminum alloy, Journal of Alloys and Compounds 468, 2009, 130–135.
- M., Emamy. M., Ebrahimi, S., Azarbarmas, M., Karamouz, M., Rassizadehghani, J., Effects ofpre-deformation and heat treatment conditions in the SIMA process on properties of an Al–Zn–Mg–Cu alloy modified by Al–8B grain refiner, Materials Science and Engineering: A, 2011, 528, 4482-4490.
- Bolouri, A., Shahmiri, M., Cheshmeh, E., Microstructuralevolution during semisolid state strain induced melt activation process of aluminum 7075 alloy, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2010,20, 1663-1671.
- Mohammadi,H., Ketabchi, M., Investigation of microstructure and mechanical properties of 7075 Al alloy prepared by SIMA method, Iranian Journal of Materials Science & Engineering, 2013, 10, 32-43.
- Standard B918: Practice for Heat Treatment of Wrought Aluminum Alloys, Annual Book of ASTM Standards 2009.
- Standard B557: Standard methods of tension testing wrought and cast aluminium and magnesium alloy products, Annual Book of ASTM Standards, 1993.
- Doherty R., Lee, H.I., Feest, E., Microstructure of stir-cast metals, Materials Science and Engineering, 1984, 65, 181-189.
- Ratke, L., Voorhees, P.W., Growthand coarsening: Ostwald ripening in material processing, First Edittion, Berlin: Springer, 2002.
)