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

Year 2020, Volume: 23 Issue: 2, 283 - 289, 01.06.2020

Mehmet Yasin Demirel , İbrahim Karaağaç

https://doi.org/10.2339/politeknik.534322

Cited By: 4

Abstract

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.

Keywords

7075-T6, annealing time, annealing temperature

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

Abstract

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.  

Keywords

Al7075-T6, tavlama süresi, tavlama sıcaklığı

References

• 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. 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. Güleryüz K. and Kaçar R., "Deformasyon yaşlanmasının AA7075 alüminyum alaşımının mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi", 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), (2011).
• 4. Zhao Y., et al., "Enhanced mechanical properties in ultrafine grained 7075 Al alloy", Journal of materials research, 20 (2): 288-291, (2005).
• 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. 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. 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. LeMaster R., et al., "Grinding induced changes in residual stresses of carburized gears", Lateral, 4 (3), (2007).
• 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. 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. 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. 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. 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. 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. Kavaklıoğlu Z.B., "Alüminyum alaşımlarında yeniden kristalleşme", 6. Aluminium Symposium, İstanbul, Türkiye, (2013).