The effect 0f heat treatments, polymer quenching and additions (Zr and Ag)‎ on mechanical properties of (6061)‎ aluminum alloy

Other Title(s)

تأثير المعاملات الحرارية، الإخماد بالبوليمير والمضافات (Zr, Ag)‎ على الخواص الميكانيكية لسبيكة الالمونيوم (6061)‎

Joint Authors

al-Murshdi, Jasim Muhammad Salman
al-Garawi, Haydar Swari Rahi

Source

The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering

Issue

Vol. 14, Issue 1 (31 Mar. 2014), pp.153-173, 21 p.

Publisher

University of Babylon College of Engineering

Publication Date

2014-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

21

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

تستخدم سبائك الألمنيوم ذات السلسلة 6XXX بصورة واسعة في تراكيب الهياكل لسيارات و الصناعات الإنشائية كما توفر قابلية تشكيل و مقاومة تآكل جيدة و قابلية لحام جيدة و تحسن في الخواص الميكانيكية. الهدف من هذا البحث هو تحسين الخواص لسبائك الألمنيوم 6061-T6 مثل متانة الصدم، سلوك الإصلاد بالتعتيق الحراري، الاستقرارية الحرارية و مقاومة التآكل في محلول 3.5% NaCI باستخدام الإخماد في محلول البوليمير بنسبة 35% PAG و إضافة عناصر سبك مثل Zr مع Ag معا لهذه السبيكة.

و لإيجاد تأثيرات التعتيق الاصطناعي على الخواص.

الإصلاد بالترسيب عادة يخضع لمعاملات حرارية، التي تتكون من المعاملة الحرارية المحلولية (530˚C) لمدة ساعة واحدة اختيرت هذه الدرجة الحرارية من بين ثلاثة درجات حرارية التي استخدمت للمعاملة الحرارية المحلولية، الإخماد (في الماء، في محلول البوليمير بنسبة 35% PAG) و التعتيق الاصطناعي.

أما التعتيق الاصطناعي فقد أجري في درجات حرارية تتفاوت من (160˚C - 180˚C - 200˚C) عند فترات زمنية مختلفة.

أجريت عدت اختبارات لتقييم الأداء للسبائك قبل و بعد التعتيق، مثل صلادة فكرز، الصدمة، الاستقرارية الحرارية (DSC)، فحص البنية المجهرية، مقاومة التآكل في محلول (3.5% NaCI) و حيود الأشعة السينية (XRD). بينت النتائج أن صلادة السبيكة الأساس (A) عند المجانسة كانت (kg / mm2)48.7 بينما للسبيكة مع مضافات من Zr مع Ag كانت 50.7، الصلادة عند المعاملة المحلولية كانت أعلى في السبيكة التي أخمدت في الماء منها في البوليمير و إضافة 0.03% Zr مع 0.18% Ag للسبيكة الأساس تحسن سلوك الإصلاد بالأزمان الحراري بنسبة (17.3%) عند الإخماد بالماء، و بنسبة (17.1%) عند الإخماد في محلول البوليمير (35% PAG) بعد إجراء التعتيق عند درجة حرارة 180˚C بالمقارنة مع السبيكة الأساس. أما الإضافة 0.03% Zr مع 0.18% Ag للسبيكة الأساس فهي تحسن متانة الصدم بنسبة (25%) عند الإخماد في محلول البوليمير (35% PAG) بالمقارنة مع السبيكة الأساس عند إجراء التعتيق عند درجة حرارة 180˚C. من خلال منحنيات DSC يمكن استنتاج أن السبائك التي أخمدت بمحلول البوليمير تمتلك استقرارية حرارية أعلى من تلك التي أخمدت بالماء. مقاومة التآكل تحسنت هي الأخرى في محلول 3.5% NaCI، عندما أخمدت السبائك بمحلول البوليمير و امتلكت مقاومة تآكل أعلى من تلك التي أخمدت بالماء.

Abstract EN

Aluminum alloys (6XXX series) are widely used in the structural components of automotive and construction industries as they show a good combination of formability, corrosion resistance, weld ability, and final mechanical properties.

The objective of this work was to introduce improve properties of 6061-T6 aluminum alloys such as impact energy, thermal age hardening behavior, thermal stability and corrosion resistance in 3.5 %NaCl solution by using quenching in 35% polyethylene glycol and addition alloying elements, i.e.

Zr with Ag together to this alloy.

And to determine the effects of artificial ageing on the properties.

The precipitation hardening usually undergoes a thermal treatments, which consists of a solution heat treatment (530ºC for 1 hour) this temperature was selected among three temperatures that used to solid solution treatment, quenching (in water, in 35 % PAG polymer solution) and artificial ageing.

The experimental study is focused on artificial ageing upon that the temperatures is varying from 160ºC- 180ºC-200ºC at different periods of time.

Several tests were carried out to evaluate the performance of alloys before and after ageing, such as Vickers hardness, impact, thermal stability (DSC), metallographic examination, corrosion resistance in 3.5%NaCl solution and X-Ray diffraction (XRD).Results showed that the hardness of the base alloy (A) as homogenized was 48.7(kg /) whereas to alloy with additions from (Zr and Ag)(B) alloy was 50.7, the hardness at solid solution treatment was in alloy that quenched in water higher than these quenched in polymer Addition of 0.03 % Zr with 0.18 % Ag to the base alloy improves thermal age hardening behavior by (17.3 %) when quenching in water, and by (17.1 %) when quenching in 35 %PAG at ageing temperature 180 in comparison to the base alloy.

The addition of 0.03 % Zr with 0.18 % Ag together to base alloy improves impact energy by (25 %) when quenching in 35 %PAG corresponding to the base alloy when aging at 180 ºC From DSC curves could conclude the alloys that quenched in polymer solution have been higher thermal stability than these quenched in water.

An improvement of corrosion resistance in 3.5 % NaCl solution when the alloys quenched in polymer solution have been higher corrosion resistance than these quenched in water at aging temperature 180ºC.

American Psychological Association (APA)

al-Murshdi, Jasim Muhammad Salman& al-Garawi, Haydar Swari Rahi. 2014. The effect 0f heat treatments, polymer quenching and additions (Zr and Ag) on mechanical properties of (6061) aluminum alloy. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering،Vol. 14, no. 1, pp.153-173.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-379612

Modern Language Association (MLA)

al-Murshdi, Jasim Muhammad Salman& al-Garawi, Haydar Swari Rahi. The effect 0f heat treatments, polymer quenching and additions (Zr and Ag) on mechanical properties of (6061) aluminum alloy. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering Vol. 14, no. 1 (2014), pp.153-173.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-379612

American Medical Association (AMA)

al-Murshdi, Jasim Muhammad Salman& al-Garawi, Haydar Swari Rahi. The effect 0f heat treatments, polymer quenching and additions (Zr and Ag) on mechanical properties of (6061) aluminum alloy. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering. 2014. Vol. 14, no. 1, pp.153-173.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-379612

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 172-173

Record ID

BIM-379612