Tối ưu hoá công nghệ hoá già phân cấp hợp kim nhôm hệ Al-Zn-Mg chứa lượng nhỏ kim loại chuyển tiếp

3. KẾT QUẢ

3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian hóa già phân cấp

   Từ các hàm mục tiêu tương hợp (1) và (2) biểu diễn sự phụ thuộc giới hạn bền (y₁) và nghịch đảo độ nhạy cảm ăn mòn dưới ứng suất (y₂) vào các biến số nhiệt độ, thời gian hóa già, có thể nhận thấy:

Hình 3. Quan hệ giữa độ bền với nhiệt độ hoá già cấp 1

   – Trong chặng nghiên cứu, tăng nhiệt độ hóa già cấp 1 làm tăng giới hạn bền (hình 3), trong khi đó tăng nhiệt độ hóa già cấp 2 độ bền tăng, đạt cực đại ở 160°C (hình 4). Kéo dài thời gian hóa già cấp 1, (x₂) gây ảnh hưởng xấu đến giới hạn bền.

Hình 4. Quan hệ giữa độ bền với nhiệt độ hoá già cấp 2

   – Đối với nghịch đảo độ nhạy cảm ăn mòn dưới ứng suất (y₂), chỉ tiêu này sẽ tăng khi tăng nhiệt độ hóa già cấp 2 (hình 5). Thời gian hóa già cấp 2, (x₄) hầu như không ảnh hưởng, trong khi đó kéo dài thời gian hóa già cấp 1, (x₂) có ảnh hưởng tốt, làm tăng khả năng chống nhạy cảm với ăn mòn nứt.

Hình 5. Quan hệ giữa nghịch đảo độ nhạy cảm ăn mòn dưới ứng suất với nhiệt độ hoá già cấp 2

3.2. Tối ưu hóa chế độ hóa già phân cấp

   Sử dụng phần mềm Design-Expert, sau khi xử lý số liệu, tối ưu hóa chỉ tiêu D thu được kết quả sau:

Hóa già cấp 1: Nhiệt độ 120°C, thời gian 18h
Hóa già cấp 2: Nhiệt độ 190°C, thời gian 6h

   Ứng với chế độ hóa già phân cấp này, độ bền và độ chống nhạy cảm với ăn mòn dưới ứng suất đồng thời đạt giá trị tương đối cao:

y₁(σ_b) = 330 MPa
y₂(1/Δσ) = 0,1 MPa-1

   So với chế độ T6 tiến hành trong [5], giới hạn bền tuy nhỏ hơn (không đáng kể) nhưng hóa già phân cấp theo công trình này cải thiện rất nhiều độ chống nhạy cảm với ăn mòn dưới ứng suất.

   Kết quả nghiên cứu tổ chức tế vi được tiến hành trên kính hiển vi quang học Axiovert 100A cho thấy, sau hóa già phân cấp (hình 6) pha thứ 2 phân tán hơn rất nhiều so với trạng thái ban đầu sau cán (hình 7).

4. KẾT LUẬN

   Đã xác định được quy luật ảnh hưởng của các thông số nhiệt độ, thời gian đến giới hạn bền và độ chống nhạy cảm với ăn mòn dưới ứng suất trong chế độ hóa già phân cấp hợp kim nhôm tương đương 7020.

   Đã áp dụng phương pháp hàm nguyện vọng Harrington tối ưu hóa chế độ hóa già phân cấp hợp kim nhôm này đảm bảo giới hạn bền và độ chống nhạy cảm với ăn mòn dưới ứng suất đạt đồng thời giá trị cao.

[symple_box color=”gray” text_align=”left” width=”100%” float=”none”]

TÀI LIỆU TRÍCH DẪN

1. Deschamps A. et al., Acta Mater., 1999, 47, 281
2. Engdahl T. et al, Mater Sci Eng., A 2002, 327:59
3. Li X., Starink M., J. Mater. Sci. Forum, 2003, 331-337:1071
4. В.И.ЕЛАГИН, ЛeГпpоваhпe Aлюминиевыx сплавов пepeхoдhыми металлами, M., 1975
5. Abhay K. Jha, G. Naga Shiresha, K. Sreekumar, M.C. Mittal, K.N. Ninan, Stress corrosion cracking in alum- nium alloy, AFNOR 7020-T6, Water tank adaptor for liquid propulsion system, 2007
6. Femminella OP, Starink MJ ISIJ Int, 1999; 39:1027
7. Deschamps A, et al., Phil Mag, 2001; 81:2391
8. R. Ferragut et al. On the two-step ageing of commercial Al-Zn-Mg alloy: a study by position lifetime spec- troscopy, J. Phys. 8, 1996, pp. 8945-8952
9. Ou, Bjn-lung et al, Effect of homogenization and ageing treatment on mechanical properties and stress-cor- rosion cracking of 7050 alloys, J. Metallurgical and materials transaction A, Vol 38, 8, August 2007. 
10. С.Л. АХНАЗАРОВА, Oптимизация эксперимента, М, 1978

[/symple_box][symple_clear_floats]