البحث في تأثير المعاملات الحرارية والعصر الدافئ على قابلية تشغيل سبيكة AA7075 المحضرة بالسباكة

الباحث

محمد المهدي هاتف يامر المحنة

المشرف

حيدر عبد الحسن حسين العذاري - طالب عبد الامير جاسم

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

هندسة المواد / هندسة المعادن

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

AA7075 alloy;Heat treatment;Warm squeezing;Machinability

ركزت هذه الدراسة على سبيكة 7075 المنيوم نظرا لخصائصها الفريدة مثل التركيبة خفيفة الوزن والخصائص الميكانيكية المحسنة وسهولة التشغيل والتشكيل. كانت هذه الصفات كافيه لتلبية المتطلبات المتنوعة للصناعات والتطبيقات المختلفة ، مما يجعل هذه السبائك الموضوع الرئيسي للتحقيق في هذا البحث. تم فحص البنية المجهرية للسبائك ، والصلادة ، والمسامية ، والكثافة ، بالإضافة إلى متوسط قطر الحبيبات ¢ وقوة القطع ¢ والخشونة السطحية ، ونسبة الاستطالة في اختبار الشد. كما تم فحص تأثير المعالجة الحرارية والعصر الدافئ على هذه الخصائص. لتحضير العينات، تم استخدام الصب باستخدام فرن غاز وجو غاز خامل .تم اجراء المعالجة الحرارية والعصر الدافئ لتعزيز الخصائص المحددة للعينات المصبوبة. تعرضت السبيكة لعملية عصر عند درجة حرارة (120°C) لمدة min) 10) لكل عملية عصر ، بأستخدام قيم ضغط مختلفة MPa) 140 ,110 ,95). كشفت نتائج المعالجة الحرارية أن قيم صلاده برينل وفيكرز تبلغ kg/ mm’) 156 ,145( على Al sill زادت إلى and 209 kg/ mm?) 178). تم تحديد المسامية لتكون( 12%(، بينما كانت الكثافة cm3) /ع 2.76) ولكن بعد العصر سجلت هذه الخصائص قيم انخفاض في المسامية إلى ( 96 4) وزيادة في الكثافة إلى cm3) /ع 2.98( على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، تم الكشف على متوسط قطر الحبيبات ليكون (962nm) بأستخدام مجهر القوة الذرية ، ولكن مع تأثير تطبيق العصر الدافئ ، أنخفض متوسط قطر الحبيبات كما لوحظ من خلال مجهر القوة الذرية ، إلى (655nm) أيضا شهدت نسبة الاستطالة للعينة المعالجة Lola زيادة بنسبة )11%(، ومع التعرض للعصر الدافئ ، زادت نسبة الاستطالة بنسبة ( 4040)، وأرتفعت هذه النسبة مع زيادة درجة الحرارة. خاصة عند درجات حرارة 250°C, 300°C) ,20090)، وصلت النسبة المئوية إلى )191% ,94% ,62%( على التوالي. في المقابل ، أظهرت العينة المعالجة حراريا فقط نسبة استطالة تبلغ )162%( عند درجة حرارة (300°C) تم أستخدام عينتين أيضا لمزيد من التجارب: خضعت إحداهما للمعالجة الحرارية فقط ¢ بينما خضعت الأخرى للمعالجة الحرارية والعصر الدافئ عند MPa) 140). تعرضت كل عينة لثلاث سرعات قطع m/ min) 52 ,14 ,7( ومعدلين للتغذية mm/rev) 0.70 ,0.130). في العينة الأولى ، عند استخدام معدل تغذية mmm/rev) 0.130( ، تم قياس قيم الخشونة على أنها um) 0.801 ,0.952 ,1.181( ، وبمعدل تغذية mm/rev) 0.70(، كانت قيم الخشونة ، )0.130 mm/rey) تم تحديد قوة القطع ، تحت معدل تغذية .)2.976, 2.428, 1.853 pm) كانت قيم قوة القطع ، (0.70 mmi/rev) بينما مع معدل تغذية ، (12, 14, 17 N) لتكون عند التغذية ، (140 MPa) inde: أما بالنسبة للعينة الثانية التي تم ضغطها .)9, 12, 14 N) أنخفضت الخشونة إلى (112م0.481 ,0.653 ,0.824( ، وبمعدل تغذية ،(0.130 mm/rev) بينما زادت قوة ، )1.992, 1.559, 1.001 um) أنخفضت أيضا إلى ، (0.70 mm/rev) إلى )0.70 mm/rev) وعند التغذية )8, 9, 13 N) إلى )0.130 mm/rev) القطع عند التغذية (6, 8, 10 N)

This research primarily focused on the 7075Al alloy, which possesses unique characteristics like its lightweight composition, improved mechanical properties, and ease of machining and forming. These attributes are essential for meeting the diverse requirements of various industries and applications, making this alloy the central subject of investigation. The study examined the alloy's microstructure, hardness, porosity, density, grain size, cutting force, surface roughness, and elongation percentage in tensile tests. The impact of heat treatment and warm squeezing on these properties was also investigated. To create alloy samples, stir casting was used, employing a gas furnace and an inert gas atmosphere. Heat treatment and warm squeezing were applied to enhance specific characteristics of the cast alloy sample. The material underwent a squeezing process at (120°C ) for (10 min), with various pressure values (95, 110, and 140 MPa). The results of the heat treatment showed that the Brinell and Vickers hardness values increased from (145 and 156 kg/ mm2) to (178 and 209 kg/ mm2), respectively. Porosity decreased from (12%) to (4%), and density increased from (2.76 g/ cm3) to (2.98 g/ cm3) after squeezing. The average grain size, observed with an atomic force microscope, decreased from (962 nm) to (655 nm) due to warm squeezing. The percentage of elongation increased by (11%) with heat treatment and by (40%) with warm squeezing, further rising with increased temperature (62%, 94%, and 191% at 200°C, 250°C, and 300°C, respectively). In contrast, the heat-treated sample alone exhibited an elongation percentage of (162% at 300°C). Two samples were used for further experimentation: one underwent only heat treatment, while the other underwent both heat treatment and warm squeezing at 140 MPa. Each sample was subjected to three cutting speeds (7, 14, 52 m/min) and two feed rates (0.130, 0.70 mm/rev). In the first sample, with a feed rate of (0.130 mm/rev), the roughness values were measured at (1.181, 0.952, and 0.801μm), while at a feed rate of (0.70 mm/rev), the roughness values were (2.976, 2.428, and 1.853 μm). The cutting force, with a feed rate of (0.130 mm/rev), was (12, 14, and 17N), and with a feed rate of (0.70 mm/rev), it was (9, 12, and 14N). As for the second sample squeezed at (140 MPa), the roughness decreased to (0.824, 0.653, and 0.481μm) at a feed rate of (0.130 mm/rev) and to (1.992, 1.559, and 1.00 μm) at a feed rate of (0.70 mm/rev). The cutting force increased to (6, 8, and 10N), at a feeding of (0.130 mm/rev) and to (8, 9, and 13N) at a feeding of (0.70 mm/rev).

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب