Experimental Investigation of Annealing Parameters Effects on Microstructure and Mechanical Properties of 7075-T6 Alloy

Öz

7075-T6 alloys have high mechanical and limited formability properties at room temperature. In aluminium alloys, the applied annealing process before the forming operation improve formability but also affect the mechanical and microstructural properties of the alloy. In order to determine these effects, the effects of annealing parameters on the mechanical and microstructural properties of 7075-T6 sheet material were investigated experimentally. Annealing temperature (100, 200, 300 and 400 ⁰C) and annealing time (6, 30 and 60 min.) were determined as experimental study parameters. Tensile and hardness measurement tests were used to observe the variation in mechanical properties of the alloy. It was observed that the annealing process reduces the mechanical properties of the 7075-T6 material. In experimental study, it was determined that while annealing parameters changed from 20˚C to 100 ⁰C-60 min. mechanical properties of sheet were not changed. Also, it was determined that the mechanical properties of sheet started to decrease after the 200°C-6 min. annealing parameter and this decrease was significantly increased after 200°C-60 min. annealing parameter. It was observed that the mechanical properties of the material at 20˚C were decreased by 68,85% as a result of the annealing process at 400°C. It was determined that, this situation comes from due to precipitation formation and material grain size increase after the 200 °C annealing temperature and 60 min. annealing time.

Anahtar Kelimeler

• 7075-T6,annealing time,annealing temperature

7075-T6 Alaşımının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerine Tavlama İşleminin Etkisinin Deneysel Olarak Araştırılması

Öz

7075-T6 alaşımları yüksek mekanik özelliklere ve oda sıcaklığında sınırlı şekillendirilebilirliğe sahip malzemelerdir. Şekillendirme öncesi uygulanan tavlama işlemi alüminyum alaşımlarında şekillendirilebilirliği arttırmakta ancak alaşımın mekanik ve mikroyapı özelliklerini de etkilemektedir. Bu etkileri belirlemek amacıyla, 7075-T6 sac malzemesinin mekanik ve mikroyapı özelliklerine tavlama işleminin etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Tavlama sıcaklığı (100°C, 200°C, 300°C ve 400°C) ve tavlama süresi (6, 30 ve 60 dk.) deney parametreleri olarak belirlenmiştir. Alaşımın mekanik özelliklerindeki değişimi tespit etmek için çekme ve sertlik ölçme testleri kullanılmıştır. Tavlama işleminin 7075-T6 malzemesinin mekanik özelliklerini azalttığı gözlemlenmiştir. Oda sıcaklığı (20˚C)ʹndan 100˚C-60 dk. tavlama parametresine kadar sac malzemenin mekanik özelliklerinde değişim gözlemlenmezken, 200˚C-6 dk. tavlama parametresinden itibaren mekanik özelliklerin azalmaya başladığı ve 200˚C-60 dk.ʹdan sonra da bu azalmanın belirgin bir şekilde arttığı tespit edilmiştir. Malzemenin oda sıcaklığında sahip olduğu mekanik özelliklerin 400˚C deki tavlama işlemi sonucunda %68,85 azaldığı gözlemlenmiştir. Bu durumun, 200˚C tavlama sıcaklığı 60 dk. tavlama süresinden sonra malzemenin mikroyapısında çökelti oluşumunun ve tanecik boyutunun artmaya başlamasından kaynaklandığı belirlenmiştir.  

Anahtar Kelimeler

• Al7075-T6,tavlama süresi,tavlama sıcaklığı

Kaynakça

1. 1. Vallellano C., Morales D., and Garcia-Lomas F., "A study to predict failure in biaxially stretched sheets of aluminum alloy 2024-T3", Materials and Manufacturing Processes, 23 (3): 303-310, (2008).
2. 2. Hui W., et al., "Warm forming behavior of high strength aluminum alloy AA7075", Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 22 (1): 1-7, (2012).
3. 3. Güleryüz K. and Kaçar R., "Deformasyon yaşlanmasının AA7075 alüminyum alaşımının mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi", 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), (2011).
4. 4. Zhao Y., et al., "Enhanced mechanical properties in ultrafine grained 7075 Al alloy", Journal of materials research, 20 (2): 288-291, (2005).
5. 5. Isadare A.D., et al., "Effect of heat treatment on some mechanical properties of 7075 aluminium alloy", Materials Research, 16 (1): 190-194, (2013).
6. 6. Çetin M.H., et al., "AA7075-T6 alaşımının farklı sıcaklıklardaki çekme davranışının deneysel ve nümerik yöntemler ile incelenmesi", Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6 (4): 902-915,
7. 7. Panigrahi S.K. and Jayaganthan R., "Effect of annealing on thermal stability, precipitate evolution, and mechanical properties of cryorolled Al 7075 alloy", Metallurgical and Materials Transactions A, 42 (10): 3208-3217, (2011).
8. 8. LeMaster R., et al., "Grinding induced changes in residual stresses of carburized gears", Lateral, 4 (3), (2007).

9. 9. Yilmaz R., Özyürek D., and Kibar E., "Yeniden çözeltiye alma parametrelerinin 7075 alüminyum alaşımlarının sertlik ve aşınma davranışlarına etkisi", Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 27 (2), (2012).
10. 10. Naeem H.T., Mohammad K.S., and Ahmad K.R., "The effect of microalloying of nickel, RRA treatment on microstructure and mechanical properties for high strength aluminum alloy", Advanced Materials Research, (2014).
11. 11. Kumar P.V., Reddy G.M., and Rao K.S., "Microstructure, mechanical and corrosion behavior of high strength AA7075 aluminium alloy friction stir welds–Effect of post weld heat treatment", Defence Technology, 11 (4): 362-369, (2015).
12. 12. Özyürek D., Yilmaz R., and Kibar E., "RRA işleminde yeniden çözeltiye alma parametrelerin 7075 alüminyum alaşımlarının çekme dayanımına etkisi", Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 27 (1), (2012).
13. 13. Temmar M., Hadji M., and Sahraoui T., "Effect of post-weld aging treatment on mechanical properties of Tungsten Inert Gas welded low thickness 7075 aluminium alloy joints", Materials & Design, 32 (6): 3532-3536, (2011).
14. 14. Chen J., et al., "Investigation of precipitation behavior and related hardening in AA 7055 aluminum alloy", Materials Science and Engineering: A, 500 (1-2): 34-42, (2009).
15. 15. Kavaklıoğlu Z.B., "Alüminyum alaşımlarında yeniden kristalleşme", 6. Aluminium Symposium, İstanbul, Türkiye, (2013).