Residual stress effect on fatigue behavior of 2024- aluminum alloy
Other Title(s)
تأثير الاجهادات المتبقية على سلوك الكلال لسبيكة الألمنيوم (2024)
Joint Authors
Muhammad, Faraj Mahel
al-Tai, Riyad A.
al-Khazraji, Ahmad Nayif Ibrahim
Source
Engineering and Technology Journal
Issue
Vol. 29, Issue 3 (31 Dec. 2011), pp.567-578, 12 p.
Publisher
Publication Date
2011-12-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
12
Main Subjects
Topics
Abstract AR
في هذا البحث تمت دراسة تأثير الاجتهادات المتبقية على سلوك الكلال لسبيكية الألمنيوم 2024 عمليا و عدديا باستخدام طريقة العناصر المحددة بمساعدة برنامج (ANSYS-11)جميع عينات الاختبار تتعرض للتدلين قبل أي اختيار لإزالة الاجهادات المتبقية الناتجة من التشغيل.
أضيفت الاجهادات المتبقية في عينات اختبار الكلال باستخدام المعاملات الحرارية، الانفعال المسبق و اللحام.
تقاس الاجهادات المتبقية بطريقة حيود الأشعة السينية.
المعاملات الحرارية تمت عند درجة حرارة هي (510، 480، 450، 420) م.
المعاملات الحرارية أدت الى تحسين الخواص الميكانيكية للسبيكة و عند زيادة درجة الحرارة فأن مقدار الاجهادات المتبقية يزداد إلى (85.6، 72.8 ، 41.43، 27.06) MPa و هذا يؤدي إلى تحسين مقاومة الكلال بنسبة (% 61.03 ،% 50.65 ،% 40.48 ،% 32.93) على التوالي.
أما في مجموعة الانفعال المسبق فقط عرضة العينات إلى الأحمال التالية (340،315،290، 265) MPa وأدى هذا إلى زيادة مقاومة الكلال إلى (% 16.08 % 23.45) نتيجة وجود اجتهادات متبقية شدية بمقدار (72.66، 76.93 ) MPa ناتجة من استخدام طريقة القوس الكهربائي وغازات المعادن الخامدة في لحام العينات على التوالي.
نتائج التحليل العديد لحساب لسلوك الإكلال و التشوه و الإجهاد تظهر توافق مقبول مع النتائج العملية.
Abstract EN
In the present work the effect of residual stress on the fatigue behavior of 2024 Aluminum alloy was studied experimentally and numerically using finite element method with aid of ANSYS-11 software.
The entire test specimens treated by annealing before any process to remove the internal stresses due to cold work.
Residual stresses were imparted to the fatigue tests specimens by heat treatment, pre-strain and welding.
X-Ray diffraction was used to measure the residual stress.
The heat treatment ; done on the test specimens with different temperature of (420, 450, 480 and 510) co.
After heat treatment ; alloy mechanical properties were improved.
For the heat treated specimens as the temperature increased the compressive residual stress increased to (27.06, 41.43, 72.8 and 85.6) MPa.
That leads to increase the endurance fatigue limit by (32.93 %, 40.48 %, 50.68 % and 61.03 %) respectively than other alloy as received.
While in pre strain groups ; the test specimens loaded to (265, 290, 315 and 340) MPa by a tension test machine.
As the applied load series were increased the compressive residual stress increased to (16.51, 25.62, 51.54 and 62.44) MPa which improve the endurance fatigue limit by (7.68 %, 16.19 %, 24.98 %, and 46.45 %), respectively.
An electrical arc and metal inert gas were used in welding series to weld the test specimens that present a tensile residual stress of (76.93 and 72.66) MPa, which reduces the endurance fatigue limit by (23.45 % and 16.08 %), respectively.
The numerical results present fatigue behavior, deflection and stress at any load, and show a reasonable agreement results with an experimental one.
American Psychological Association (APA)
al-Khazraji, Ahmad Nayif Ibrahim& Muhammad, Faraj Mahel& al-Tai, Riyad A.. 2011. Residual stress effect on fatigue behavior of 2024- aluminum alloy. Engineering and Technology Journal،Vol. 29, no. 3, pp.567-578.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-289996
Modern Language Association (MLA)
Muhammad, Faraj Mahel…[et al.]. Residual stress effect on fatigue behavior of 2024- aluminum alloy. Engineering and Technology Journal Vol. 29, no. 3 (2011), pp.567-578.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-289996
American Medical Association (AMA)
al-Khazraji, Ahmad Nayif Ibrahim& Muhammad, Faraj Mahel& al-Tai, Riyad A.. Residual stress effect on fatigue behavior of 2024- aluminum alloy. Engineering and Technology Journal. 2011. Vol. 29, no. 3, pp.567-578.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-289996
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes appendices : p. 573-578
Record ID
BIM-289996