Termo-mekanik işlem uygulanmış aa6082 aluminyum alaşımlarının mikroyapısal ve mekanik karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmanın amacı, termo-mekanik olarak işlenmiş AA6082 alaşımlarının mikroyapısal özelliklerini araştırmak ve bu bileşenlerin mekanik özelliklere etkisini ortaya koymaktır. Hammadde olarak ekstrüze edilmiş alaşım kullanılmış ve metalurjik analizlerle mikroyapısal özellikleri incelenmiştir. Bu analizler, matriksin α-Al içerisinde gömülü çeşitli çökeltiler içerdiğini göstermiştir. Isıl işlem prosedürü ekstrüze edilmiş alaşıma uygulanmış olup en yüksek sertlik değeri yaşlandırma süresinin bir fonksiyonu olarak belirlenmiştir. Mekanik sonuçlar, yaşlandırma boyunca sertlik değişimin mikron-altı çökeltilerin varlığı ile açıklanabileceğini göstermiştir. Ekstrüze edilmiş ve çözeltiye alınmış alaşımlar, soğuk deformasyona ve eş kanallı açısal presleme ile aşırı plastik deformasyona maruz bırakılmıştır. Proseslenmiş alaşımların çökelti sıralamasını ve özellikle çökelti kinetiğini anlamak için termal analizler gerçekleştirilmiştir. Termogramlar, geçiş çökeltilerinin kararlığında değişimlerin olabildiğini ve yaşlandırma kinetiğinin uygulanan deformasyon ile artabileceğini göstermiştir. Deforme edilmiş alaşımlar, benzer yaşlandırma prosedürüne maruz bırakılmış olup en yüksek sertlik değerleri de belirlenmiştir. Sonuç olarak, (i) soğuk ve aşırı plastik deformasyonun mekanik özellikleri arttırdığı ve en yüksek sertlik değerine karşılık gelen yaşlandırma sürelerini daha düşük sürelere kaydırdığı, (ii) aşırı plastik deforme edilmiş ve yaşlandırılmış alaşımın oldukça ince mikron-altı çökeltilerden ve oldukça azaltılmış kristalit boyutunun bir kombinasyonu sonucu en yüksek sertlik değerine sahip olduğu ve (iii) deforme matrikslerin aşırı yaşlandırma koşullarında sadece kabalaşmış çökeltilerden değil aynı zamanda rekristalizasyon nedeni ile yumuşama eğiliminde olduğu sonucuna varılmıştır.

The aim of this study is to investigate the microstructural features of thermo-mechanical treated AA6082 alloys and reveal out the effect of these components on the mechanical properties. Extruded alloy was used as raw material and its microstructural features were examined by metallurgical analyzes. These analyzes showed that the matrix consisted of several precipitates embedded in α-Al. The heat treatment procedure was applied to extruded alloy and the peak hardness value was obtained as a function of aging time. The mechanical results indicated that the hardness variation could be clarified by the existence of sub-micron precipitates during aging. Extruded and solution annealed alloys were cold deformed and severe plastic deformed by equal channel angular pressing. In order to understand the precipitation sequence and especially precipitation kinetics of the processed alloys, thermal analyzes were done. The thermograms indicated that the stability of transitional precipitates could be changed and aging kinetics could be increased by deformation. The deformed alloys were subjected to similar aging procedure and the peak hardness values were determined. It was concluded that (i) cold and severe plastic deformation enhanced the mechanical properties and the aging times corresponding the peak hardness values were shifted to lower ones, (ii) severe plastic deformed and aged alloy had the highest hardness value due to a combination of very fine sub-micron precipitates and highly decreased crystallite size and (iii) the deformed matrics were tend to soften due to not only coarser precipitates but also recrystallization under overaging conditions.