TỐI ƯU CÔNG NGHỆ HÓA GIÀ GIÁN ĐOẠN HỢP KIM Al-Zn-Mg-Cu:  TĂNG ĐỘ BỀN, CẢI THIỆN TÍNH BỀN ĂN MÒN, GIẢM THỜI GIAN HÓA GIÀ

Nguyễn Thị Vân Thanh; Kim Xuân Lộc

doi:10.34238/tnu-jst.7984

TỐI ƯU CÔNG NGHỆ HÓA GIÀ GIÁN ĐOẠN HỢP KIM Al-Zn-Mg-Cu: TĂNG ĐỘ BỀN, CẢI THIỆN TÍNH BỀN ĂN MÒN, GIẢM THỜI GIAN HÓA GIÀ

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 20/05/23 Ngày hoàn thiện: 20/06/23 Ngày đăng: 20/06/23

Các tác giả

1. Nguyễn Thị Vân Thanh , Đại học Bách khoa Hà Nội
2. Kim Xuân Lộc, Nhà máy Z127

Tóm tắt

Tổ chức tế vi và tính chất hợp kim Al-Zn-Mg-Cu có thể điều chỉnh thông qua việc điều chỉnh sự tiết pha trong quá trình hóa già hợp kim. Quy trình hóa già truyền thống T6 cho hợp kim độ bền cao nhưng thời gian hóa già dài đến 24 giờ và tính bền ăn mòn ứng suất kém. Trong bài báo này, hóa già gián đoạn cho hợp kim B96ц-1 (GOST), một hợp kim tiêu biểu trong hệ hợp kim Al-Zn-Mg-Cu, được thực hiện ở hai nhiệt độ. Nhiệt độ cấp một cao hơn và nhiệt độ cấp hai thấp hơn nhiệt độ hóa già truyền thống T6. Thời gian hóa già ở các nhiệt độ này được thay đổi nhằm tối ưu hóa quy trình hóa già gián đoạn nhằm đạt được độ bền cao, tính bền ăn mòn tốt đồng thời giảm thời gian hóa già. Kết quả thực nghiệm cho thấy với quy trình hóa già 180 ^oC trong 1 giờ + 120 ^oC trong 5 giờ cho kết quả độ bền tăng 3%, độ dẻo tăng 15%, tốc độ ăn mòn giảm 2 lần trong khi thời gian hóa già giảm gần 70% so với hóa già truyền thống T6 được thực hiện ở 130 ^oC trong 24 giờ.

Từ khóa

Hợp kim Al-Zn-Mg-Cu; Hóa bền tiết pha; Hóa già gián đoạn; Ăn mòn lỗ; Ăn mòn ứng suất

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] R. N. Lumley, I. J. Polmear, and A. J. Morton, "Interrupted aging and secondary precipitation in aluminium alloys," Materials Science and Technology, vol. 19, no. 11, pp. 1483-1490, 2003.

[2] D. Liu, B. Xiong, F. Bian, Z. Li, X. Li, Y. Zhang, F. Wang, and H. Liu, "Quantitative study of precipitates in an Al–Zn–Mg–Cu alloy aged with various typical tempers," Materials Science and Engineering: A, vol. 588, pp. 1-6, 2013.

[3] A. L. M. Carvalho, L. B. Renaudin, A. J. Zara, and J. P. Martins, "Microstructure analysis of 7050 aluminum alloy processed by multistage aging treatments," Journal of Alloys and Compounds, vol. 907, 2022, Art. no. 164400.

[4] L. G. Hou, H. Yu, Y. W. Wang, L. You, Z. B. He, C. M. Wu, D. G. Eskin, L. Katgerman, L. Z. Zhuang, and J. S. Zhang, "Tailoring precipitation/properties and related mechanisms for a high-strength aluminum alloy plate via low-temperature retrogression and re-aging processes," Journal of Materials Science & Technology, vol. 120, pp. 15-35, 2022.

[5] K. Wen, Y. Fan, G. Wang, L. Jin, X. Li, Z. Li, Y. Zhang, and B. Xiong, "Aging behavior and precipitate characterization of a high Zn-containing Al-Zn-Mg-Cu alloy with various tempers," Materials & Design, vol. 101, pp. 16-23, 2016.

[6] D. Jiang, Y. Liu, S. Liang, and W. Xie, "The effects of non-isothermal aging on the strength and corrosion behavior of AlZnMgCu alloy," Journal of Alloys and Compounds, vol. 681, pp. 57-65, 2016.

[7] B. Ke, L. Ye, Y. Zhang, J. Tang, S. Liu, X. Liu, Y. Dong, and P. Wang, "Enhanced mechanical properties and corrosion resistance of an Al-Zn-Mg aluminum alloy through variable-rate non-isothermal aging," Journal of Alloys and Compounds, vol. 890, 2022, Art. no. 161933.

[8] J. T. Jiang, W. Q. Xiao, L. Yang, W. Z. Shao, S. J. Yuan, and L. Zhen, "Ageing behavior and stress corrosion cracking resistance of a non-isothermally aged Al–Zn–Mg–Cu alloy," Materials Science and Engineering: A, vol. 605, pp. 167-175, 2014.

[9] T. T. V. Nguyen, H. T. T. Phung, and T. M. Ngo, "Effect of multistage ageing on microstructures and properties of an Al-Zn-Mg-Cu alloy," (in Vietnamese), Science and Technology of Metals - Vietnam Foundary and Metallurgy Science and Technology Association, vol. 74, pp. 36-42, 2017.

[10] T. T. V. Nguyen and T. M. Ngo, "Improvement of corrosion resistance for aluminum alloy B95 by two-stage aging," (in Vietnamese), Journal of Science and Technology of Metals - Vietnam Foundary and Metallurgy Science and Technology Association, vol. 89, p. 41, 2020.

[11] B. Zhou, B. Liu, and S. Zhang, "The Advancement of 7XXX Series Aluminum Alloys for Aircraft Structures: A Review," Metals - Open Access Metallurgy Journal, vol. 11, no. 5, 2021, Art. no. 718.

[12] J. G. Tang, H. Chen, X.M. Zhang, S.D. Liu, W.J. Liu, H. Ouyang, and H. P. Li, "Influence of quench-induced precipitation on aging behavior of Al-Zn-Mg-Cu alloy," Transactions of Nonferrous Metals Society of China, vol. 22, no. 6, pp. 1255-1263, 2012.

[13] F. Jiang, H. S. Zurob, G. R. Purdy, and H. Zhang, "Characterizing precipitate evolution of an Al–Zn–Mg–Cu-based commercial alloy during artificial aging and non-isothermal heat treatments by in situ electrical resistivity monitoring," Materials Characterization, vol. 117, pp. 47-56, 2016.

[14] L. B. Ber, "Accelerated artificial ageing regimes of commercial aluminium alloys. II: Al–Cu, Al–Zn–Mg–(Cu), Al–Mg–Si–(Cu) alloys," Materials Science and Engineering: A, vol. 280, no. 1, pp. 91-96, 2000.

[15] S. T. Lim, I. S. Eun, and S. W. Nam, "Control of equilibrium phases (M,T,S) in the modified aluminum alloy 7175 for thick forging applications," Materials Transactions, vol. 44, no. 1, pp. 181-187, 2003.

[16] C. Mondal and A. K. Mukhopadhyay, "On the nature of T(Al₂Mg₃Zn₃) and S(Al₂CuMg) phases present in as-cast and annealed 7055 aluminum alloy," Materials Science and Engineering: A, vol. 391, no. 1, pp. 367-376, 2005.

[17] W. Yang, S. Ji, Q. Zhang, and M. Wang, "Investigation of mechanical and corrosion properties of an Al–Zn–Mg–Cu alloy under various ageing conditions and interface analysis of η′ precipitate," Materials & Design, vol. 85, pp. 752-761, 2015.

[18] A. A. B. Jegdic, B. Bobic, M. Radosavljevic, and V. Miskovic-Stankovic, "Corrosion testing of an Al-Zn-Mg-Cu alloy after different heat treatment regimes by the application of electrochemical methods," in 5th international scientific conference on defensive technologies, OTEH, Belgrade-Serbia, 2012, pp. 588-593.

[19] D. K. Xu, N. Birbilis, D. Lashansky, P. A. Rometsch, and B. C. Muddle, "Effect of solution treatment on the corrosion behaviour of aluminium alloy AA7150: Optimisation for corrosion resistance," Corrosion Science, vol. 53, no. 1, pp. 217-225, 2011.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7984

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ