Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến khả năng biến dạng và cơ tính của hợp kim nhôm ma giê

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến khả biến dạng tính hợp kim nhơm ma giê NGUYỄN QUANG TỒN nguyenvantoan@sis.hust.edu.vn Ngành Khoa học vật liệu – VLKL(KH) Ch Chữ ký GVHD uy Giảng viên hướng dẫn: Cơ học vật liệu Cán kim loại đề Viện: ên Bộ môn: TS ĐẶNG THỊ HỒNG HUẾ KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VẬT LIỆU t tố hi ng ệp nh Ki HÀ NỘI, 10/2020 tế ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến khả biến dạng tính hợp kim nhơm ma giê Tác giả luận văn: Nguyễn Quang Tồn Khóa: 2019A Người hướng dẫn: TS ĐẶNG THỊ HỒNG HUẾ Viện Khoa học Kỹ thuật vật liệu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội ên uy Ch đề t tố Giáo viên hướng dẫn hi ng Ký ghi rõ họ tên ệp nh Ki tế Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này, trước hết tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn tới TS Đặng Thị Hồng Huế, người trực tiếp hướng dẫn tơi q trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy, cô Viện Khoa học Kỹ thuật vật liệu, đặc biệt thầy cô Bộ môn Cơ học vật liệu Cán kim loại, anh/ chị nghiên cứu sinh em sinh viên nhóm nghiên cứu tơi hỗ trợ, giúp đỡ thời gian học tập làm nghiên cứu trường Đại học Bách khoa Hà Nội Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè quan tâm, động viên đồng hành theo thời gian ên uy Ch đề t tố hi ng ệp nh Ki tế Lời cam đoan Tôi, Nguyễn Quang Tồn xin cam đoan, luận văn cơng trình nghiên cứu hướng dẫn TS Đặng Thị Hồng Huế Các kết nêu báo cáo luận văn trung thực, không chép cơng trình khác Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2020 HỌC VIÊN NGUYỄN QUANG TOÀN ên uy Ch đề t tố hi ng ệp nh Ki tế TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến khả biến dạng tính hợp kim nhơm ma giê Tác giả luận văn: Nguyễn Quang Tồn Khóa: 2019A Người hướng dẫn: TS ĐẶNG THỊ HỒNG HUẾ Viện Khoa học Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Từ khóa: Hợp kim nhơm ma giê, nhiệt độ ủ, khả biến dạng, tính Nhơm hợp kim nhôm vật liệu sử dụng rộng rãi đời sống trọng lượng nhẹ, khả chống ăn mịn mơi trường nước biển cao có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt Bên cạnh đó, độ bền hợp kim nhơm cao nhiều so với kim loại nhôm nguyên chất Tuy nhiên, so với thép giới hạn bền giới hạn chảy đa số hợp kim nhôm thấp Nhằm tận dụng ưu điểm khả chống ăn mòn nhiều môi trường đặc biệt môi trường nước biển tận dụng đặc điểm trọng lượng nhẹ loại vật liệu để thay chi tiết thép công nghiệp hàng không, công nghiệp khai thác dầu mỏ, nhiều nghiên cứu cải thiện độ bền hợp kim nhôm công bố giới Tuy nhiên, Ch nghiên cứu hợp kim nhơm ma giê cịn hạn chế, đặc biệt nghiên cứu ảnh uy hưởng nhiệt độ đủ đến tính khả biến dạng hợp kim nhơm Vì ên vậy, luận văn lựa chọn vấn đề để thực với mục tiêu tìm nhiệt độ tối ủ ưu để đạt hợp kim nhơm ma giê có độ bền cao Phương pháp nghiên cứu tác đề giả sử dụng nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm Cụ thể, vấn đề liên t tố quan đến sở lý thuyết nhôm hợp kim nhôm đặc điểm kiểu mạng, giản đồ pha hợp kim hai nguyên, thành phần nguyên tố hóa học có vật liệu, ng phương pháp tăng bền, xử lý nhiệt với hợp kim nhơm trình bày chi tiết hi luận văn ệp Thực nghiệm trình ủ hợp kim nhôm AA5083 thực Ki nhiệt độ nhiệt độ khác là: 150 oC, 200oC, 250oC, 300oC, 350oC, nh tế 400oC, thời gian ủ giờ, sau cán nguội lần với tổng mức độ biến dạng 80% Các mẫu sau thí nghiệm ủ đồng hóa đo độ cứng, thử độ bền chụp ảnh tổ chức tế vi Kết nhận cho thấy, mẫu ủ 300 oC cho giới hạn bền kéo độ giãn dài lớn nhất, tiếp đến mẫu ủ 200 oC Các nhiệt độ lại, giá trị giới hạn bền giới hạn chảy thay đổi nhiều so với giới hạn bền giới hạn chảy mẫu ban đầu Trong đó, mức độ biến dạng tất mẫu giảm nhiều so với mức độ biến dạng vật liệu ban đầu Điều cho thấy rằng, điều kiện ủ, độ bền vật liệu cải thiện rõ rệt, ngược lại khả biến dạng vật liệu giảm rõ rệt Bên cạnh đó, độ cứng mẫu sau ủ mẫu ban đầu khảo sát Kết cho thấy, độ cứng vật liệu thay đổi theo nhiệt độ ủ, độ cứng vật liệu đạt giá trị nhỏ 82 HV nhiệt độ ủ 300 0C Các mẫu lại giá trị độ cứng thay đổi so với mẫu cao chênh lệch lớn HV Ảnh tổ chức tế vi mẫu sau ủ biến dạng cho thấy, sau ủ, kích thước hạt nhỏ nhiều đồng so với mẫu ban đầu kích thước hạt khơng đồng đều, tổ chức chứa nhiều song tinh Học viên Ký ghi rõ họ tên ên uy Ch Nguyễn Quang Toàn đề t tố hi ng ệp nh Ki tế MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NHÔM VÀ HỢP KIM NHƠM .1 1.1 1.2 Nhơm kim loại .1 1.1.1 Tính chống ăn mịn 1.1.2 Độ dẫn nhiệt nhôm 1.1.3 Độ dẫn điện nhôm 1.1.4 Độ phản xạ ánh sáng nhôm .2 1.1.5 Tính chất học nhơm Hợp kim nhôm .2 1.2.1 Hệ thống ký hiệu hợp kim nhôm 1.2.2 Tính chất hợp kim nhôm 1.2.3 Xử lý nhiệt hợp kim nhôm 1.3 Hợp kim nhôm hệ Al-Mg 10 1.4 Tổng quan hợp kim nhôm AA5083 .12 Đặc tính nhôm AA5083 13 1.4.2 Ảnh hưởng nguyên tố hợp kim 13 1.4.3 Ủ hợp kim nhôm AA5083 .15 ên uy Ch 1.4.1 Phương pháp hóa bền với hợp kim nhơm 17 1.6 Tổ chức tính chất hợp kim nhơm sau biến dạng 19 1.7 Ứng dụng hợp kim nhôm ma giê 20 1.8 Tổng quan đề tài nghiên cứu 21 1.9 Kết luận 24 đề 1.5 t tố ng hi CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 ệp 2.1 Thực nghiệm trình kiểm tra tính .27 Thuật ngữ định nghĩa 27 nh Ki 2.1.1 tế 2.2 2.3 2.4 2.1.2 Xác định đặc trưng học vật liệu 32 2.1.3 Kết thử 37 Đo độ cứng 39 2.2.1 Phương pháp đo độ cứng Brinell: 40 2.2.2 Phương pháp đo Rockwell 40 2.2.3 Phương pháp đo Vicker: 41 Chụp ảnh hiển vi quang học .42 2.3.1 Mài mẫu 42 2.3.2 Đánh bóng 42 2.3.3 Đánh bóng dung dịch 43 2.3.4 Tẩm thực .43 Kết luận 43 CHƯƠNG QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM 46 3.1 Sơ đồ quy trình thí nghiệm 46 3.2 Mẫu nghiên cứu 47 3.3 Thiết bị thí nghiệm .48 Máy cán .48 3.3.2 Lò nung .49 3.3.3 Máy đánh bóng 49 3.3.4 Máy soi tổ chức 50 3.3.5 Máy đo độ cứng 51 3.3.6 Máy thử kéo 52 Quy trình phân tích mẫu thí nghiệm 53 Quy trình kiểm tra mẫu kính hiển vi quang học 53 3.4.2 Quy trình đo độ cứng 53 3.4.3 uy 3.4.1 ên Ch 3.4 3.3.1 Kết luận 56 đề 3.5 Quy trình thử kéo 54 4.1 t tố CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN .57 Phân tích ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến hợp kim nhôm AA5083 57 Kết thử độ bền kéo .57 4.1.2 Kết chụp ảnh tổ chức tế vi 60 4.1.3 Kết đo độ cứng tế vi .62 hi ng 4.1.1 ệp KẾT LUẬN 64 Ki nh TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 tế ên uy Ch đề t tố hi ng ệp nh Ki tế DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng 1.1 Hệ thống ký hiệu hợp kim nhôm 1.3 Tính chất vật lý tính hợp kim nhôm AA5083 .13 1.4 Ứng dụng hợp kim nhôm [8] .21 2.1 Ký hiệu thông số mẫu thử kéo .30 2.2 Tốc độ ứng suất 32 4.1 Kết thử kéo 59 4.2 Kết đo độ cứng mẫu sau ủ 63 DANH MỤC HÌNH VẼ 1.1 Phân loại hợp kim Al theo giản đồ pha 1.2 Giản đồ chọn nhiệt độ đồng hóa tđđ 1.3 Chọn nhiệt độ hợp kim nhôm 1.4 Giản đồ phân hủy đẳng nhiệt α A16 hệ Al-Zn-Mg 1.5 Giản đồ pha Al-Mg .11 1.6 Ảnh hưởng Mg đến tính Al .11 1.7 Thành phần hợp kim AA5083 .13 1.8 Các ứng dụng hợp kim nhôm đời sống .21 2.1 Đồ thị quan hệ ứng suất – biến dạng 37 2.2 Hình minh họa tốc độ biến dạng sử dụng thử kéo .38 2.3 Mẫu trước thử 38 2.4 Mẫu sau thử kéo 39 2.5 Phương pháp đo độ cứng Brinell .40 2.6 Phương pháp đo độ cứng Rockwell 41 2.7 Phương pháp đo độ cứng Vicker .41 3.1 Sơ đồ thực nghiệm trình cán-ủ 46 3.2 Mẫu hợp kim nhôm AA5083 trước cán 47 3.3 Đồ thị ứng suất – biến dạng hợp kim nhôm AA5083 ban đầu .47 3.4 Ảnh tổ chức tế vi mẫu AA5083 ban đầu .48 3.5 Máy cán 49 3.6 Lò nung 49 3.7 Máy mài-đánh bóng Buehler Beta grinder-polisher 50 3.8 Máy soi tổ chức tế vi Axiovert 25 CA/6v 25W 51 3.9 Máy đo độ cứng tế vi Duramin .51 3.10 Máy thử kéo Zwick roell SP600 52 3.11 Kích thước mẫu thử kéo 54 3.12 Mẫu thử kéo 54 3.13 Mẫu kéo bị phá hủy 55 4.1 Đồ thị ứng suất biến dạng hợp kim AA5083 57 4.2 Đồ thị ứng suất biến dạng hợp kim AA5083 58 4.3 Đồ thị độ liên hệ bền kéo nhiệt độ ủ AA5083 .59 4.4 Đồ thị liên hệ độ giãn dài nhiệt độ ủ AA5083 .60 4.5 Ảnh bề mặt mẫu AA5083 sau biến dạng .61 4.6 Ảnh mặt cắt ngang mẫu sau biến dạng 61 4.7 Mặt cắt dọc mẫu 62 4.8 Ảnh tổ chức tế vi mẫu ủ 300oC sau ủ đồng hóa 62 ên uy Ch đề t tố hi ng ệp nh Ki Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình tế Hình 3.23 Máy soi tổ chức tế vi Axiovert 25 CA/6v 25W 3.3.5 Máy đo độ cứng Các tính năng: - Cho phép thực đo độ cứng Vickers Knoop xác đáng tin cậy với vật liệu kim loại phi kim loại - Kiểm tra nhiều mẫu thực tự động, hiệu tiết kiệm thời gian - Thiết bị có loại tải trọng từ 98.07 mN (10 g) tới 19.61 N (2 kg), lựa chọn chế đổi tải Gia tải dỡ tải mũi đâm với tải trọng lựa chọn thực tự động với thông tin liên quan hiển thị hình cảm ứng LCD máy đo - Bộ gá mẫu đơn: được cải tiến đặc biệt đảm bảo mẫu giữ hồn tồn phẳng, giúp q trình đo xác linh động ên uy Ch đề t tố ng hi Hình 3.24 Máy đo độ cứng tế vi Duramin ệp nh Ki tế Thông số kỹ thuật: - Tải trọng thử tối đa: 19.61N (2kg) - Tải trọng thử: Tự động chuyển đổi loại tải trọng - Khoảng thời gian thử: tới 999 giây - Đầu đo: Vickers - Thấu kính: x40 - Thị kính: x10 - Độ phân giải: 0.01 µm 3.3.6 Máy thử kéo ên uy Ch đề t tố Hình 3.25 Máy thử kéo Zwick roell SP600 hi  Khu vực làm việc: ng  Tải trọng tối đa: 600 kN ệp + Chiều cao (mm): 100-600 mm nh + Chiều rộng (mm): 670 mm Ki + Chiều cao (mm): 0-800 mm tế  Hành trình tối đa (mm): 500 mm  Độ xác hành trình: μm  Tốc độ kiểm tra tối đa: 200 mm/phút  Số cột:  Tiêu thụ lượng lớn nhất: 10 kVA 3.4 Quy trình phân tích mẫu thí nghiệm 3.4.1 Quy trình kiểm tra mẫu kính hiển vi quang học Phương pháp hiển vi quang học (Optical Microscope – OM) phương pháp nhằm kiểm tra, đánh giá chất lượng vật liệu thông qua tổ chức tế vi Thông qua ảnh tế vi để xác định phân bố pha, kích thước hạt, từ đánh giá mặt tổ chức dự báo mặt tính, định hướng mặt công nghệ Tổ chức tế vi nghiên cứu mẫu sau ủ cán Đầu tiên mẫu mài giấy ráp với cỡ hạt từ lớn đến nhỏ ( 120 đến 1200), sau mài bóng máy đánh bóng BUEHLER Beta grinder – polisher, tẩm thực dung dịch Keller ( 100ml H O ; 1,1ml HF; 1,7ml HCl; 11,5ml HNO 3) Mẫu quan sát tổ chức dùng làm mẫu đo độ cứng Nhược điểm phương pháp hiển vi quang học độ phóng đại nhỏ, khơng thể quan sát pha tiết có kích thước nhỏ (như vùng GP, pha trung gian ổn định,…) Ch 3.4.2 Quy trình đo độ cứng uy Độ cứng vật liệu đại lượng đặc trưng cho khả chống biến dạng ên dẻo cục chịu tải trọng đặt vào thông qua mũi đâm Vết lõm để lại bề mặt sau đâm mẫu bị biến dạng dẻo Vết lõm bé tức độ biến đề dạng dẻo nhỏ ứng với độ cứng cao t tố Đối với hợp kim nhôm AA5083 sau ủ cán, sử dụng phương pháp đo độ cứng Vickers Mẫu mang mài đánh bóng bề mặt sau mang ng thử độ cứng tế vi để đánh giá độ cứng pha, độ cứng hạt hi ệp nh Ki tế 3.4.3 Quy trình thử kéo Chuẩn bị mẫu thử kéo có kích thước hình 3.6 lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam 197-1-2014 Hình 3.26 Kích thước mẫu thử kéo Mẫu kéo chế tạo từ phôi sau cán với lượng ép sau lần cán hình 3.7 ên uy Ch đề t tố hi ng ệp Hình 3.27 Mẫu thử kéo nh Ki tế Mẫu sau chuẩn bị tiến hành mang thử kéo Mẫu kẹp vào gá chuyên dụng cho mẫu dẹt Tiến hành nhập thơng số kích thước mẫu thử kéo vào máy, với tốc độ kéo 0.008 1/s Quy trình đo thực sau:  Lắp hai đầu kéo vào thiết bị kẹp chặt để cố định đầu, kẽ hở phải song song với lắp mẫu tiến hành đo  Điều chỉnh tốc độ kéo  Hiệu chỉnh khoảng cách ban đầu giá trị không  Kẹp mẫu lên giá đỡ  Mở file sau nhập số liệu đầu vào giá trị bề dày vào  Cho thông số  Ấn Start để bắt đầu đo  Sau đứt ta đồ thị ứng suất-biến dạng, lưu lại tháo mẫu ra, thay mẫu vào tiến hành đo tương tự Sau lần đo ta thu giá trị gồm thông số: Độ bền, độ giãn dài đứt,… Và biểu đồ biểu diễn hai thông số ứng suất-biến dạng trình đo tương ứng với tốc độ đo cài đặt cố định ên uy Ch Hình 3.28 Mẫu kéo bị phá hủy đề t tố a) Độ bền ng Độ bền tĩnh (hay giới hạn bền) ứng suất lớn tác dụng lên mẫu gây hi biến dạng cục dẫn đến phá hủy mẫu, xác định tỉ số lực tác dụng ệp lên mẫu gây tượng hình thành cổ thắt đơn vị diện tích tiết diện nh Ki ngang mẫu Đơn vị công suất: [kG/mm2 ], [MPa] hay [N/m 2] tế b) Độ dẻo Độ dẻo tiêu tính phản ánh độ biến dạng dư vật liệu bị phá hủy tải trọng tĩnh, định khả chịu biến dạng dẻo vật liệu gia công áp lực Độ dẻo xác định thông qua thử kéo Hai tiêu, độ giãn dài tương đối độ thắt tiết diện tương đối đặc trưng cho độ dẻo 3.5 Kết luận Sau tìm hiểu sở lý thuyết, phương pháp nghiên cứu quy trình thực nghiệm thực đề tài mình, tác giả tiến hành thực nghiệm theo quy trình tiến hành lựa chọn thiết bị thực nghiệm cho kết xác cao trường đại học Bách khoa Hà Nội Cục Kiểm định Hải Quan để tiến hành đo đánh giá tính vật liệu Kết thu trình bày chi tiết chương ên uy Ch đề t tố hi ng ệp nh Ki tế HIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 4.1 Phân tích ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến hợp kim nhôm AA5083 4.1.1 Kết thử độ bền kéo Các mẫu thử nghiệm tiến hành thiết bị thử nghiệm tiêu chuẩn quy trình thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM thực để nghiên cứu tính chất khác độ cứng, độ bền kéo, độ bền độ dẻo độ giãn dài phần trăm Kết tính chất học khác độ cứng, độ bền kéo, độ giãn dài phần trăm độ bền nhiệt độ ủ khác phân tích thể hình 4.1 Từ ta thấy hiệu q trình hóa bền biến dạng thể cách rõ qua cải thiện độ bền kéo mẫu cán nhiệt độ ủ khác Tuy nhiên kèm theo độ giãn dài giảm đáng kể Ứng suất - Biến dạng AA5083 350 300 Ứng suất (N/mm2 ) 250 AS R 150 200 250 300 350 400 200 150 100 Ch 50 ên uy 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 Biến dạng (%) đề Hình 4.29 Đồ thị ứng suất biến dạng hợp kim AA5083 t tố Các thay đổi giới hạn chảy độ bền kéo từ số liệu thể từ số liệu ng đối mẫu ban đầu giới hạn chảy 125 MPa độ bền kéo 237 Mpa Sau cán không hi xử lý nhiệt cải thiện tương ứng thành 291 MPa 304 MPa Sự gia tăng độ nh Ki cán tỷ lệ thuận với mật độ lệch ệp bền mẫu cán trượt leo lệch Từ ta thấy độ bền mẫu tế Quá trình xử lý nhiệt trước cán, ủ mẫu nhiệt độ từ 150 oC-400oC để khảo sát tìm khoảng nhiệt độ làm tăng giới hạn chảy, độ bền kéo tính vật liệu Đối với mẫu ủ 150oC có giới hạn chảy 290 MPa độ bền kéo 299 MPa nhỏ so với mẫu cán không qua xử lý nhiệt Khi tăng nhiệt độ ủ lên khoảng 150oC-300oC nhìn chung có cải thiện đáng kể giới hạn chảy độ bền kéo mẫu Nhất nhiệt độ 300oC cải thiện rõ rệt so với mẫu cán không xử lý nhiệt với giới hạn chảy 296 MPa, độ bền kéo 317 MPa độ giãn dài 3.9% Nhìn chung, cải thiện giới hạn chảy độ bền kéo hợp kim AA5083 sau xử lý nhiệt hiệu ứng kết hợp trình gia tăng mật độ lệch tạo thành rừng lệch trình biến dạng triệt tiêu hiệu trình trượt chéo leo lên lệch biên chế hồi phục kết tinh lại tiến hành ủ ên uy Ch đề Hình 4.30 Đồ thị ứng suất biến dạng hợp kim AA5083 t tố Cơ chế đóng góp q trình loại bỏ ứng suất dư bên đóng góp làm tăng khả biến dạng cho vật liệu Tuy nhiệt tăng nhiệt độ từ ng 300oC - 400oC giới hạn chảy độ bền kéo giảm nhanh chóng điều hi quy cho trình phát triển hạt Khi kích thước hạt phát triển độ bền kéo giới ệp hạn chảy giảm điều thể rõ qua phương trình Hell-Petch từ kết nh Ki ta thấy điều phù hợp với lý thuyết tế Bảng 4.6 Kết thử kéo   mE Rp0.2 A50mm At a0 b0 S0 GPa MPa MPa MPa % % % mm mm mm² AS R 76 290 291 304 3.2 2.7 3.2 0.72 25 18 150oC 70 288 290 299 1.7 0.9 1.7 0.73 25 18.25 200oC 75 292 293 304 1.9 1.5 1.9 0.65 25 17.75 250oC 70 263 270 307 1.4 1.1 1.4 0.65 25 17.75 300oC 75 293 296 317 3.9 3.5 4.3 0.65 25 16.25 350oC 72 280 289 298 2.2 1.4 2.2 0.69 25 17.25 400oC 71 287 286 299 2.6 2.0 2.6 0.69 25 17.25 Mẫu ReH Rm Agt Trên bảng 4.1 ta thấy, giới hạn chảy vật liệu thay đổi không lớn, dao động khoảng từ 287 MPa giá trị lớn 293 MPa Trong giới hạn bền thay đổi với biên độ rộng Giá trị giới hạn bền lớn 317 MPa nhiệt độ ủ 3000C, giá trị thấp nhiệt độ ủ 350 oC Sự thay đổi thể Độ bền kéo - Nhiệt độ ên Độ bền kéo (N/mm2 ) uy Ch rõ đồ thị hình 4.3 đề 350 300 250 200 150 100 50 t tố 100 150 200 250 hi 50 ng 300 350 400 450 ệp Nhiệt độ (ºC) nh Ki Hình 4.31 Đồ thị độ liên hệ bền kéo nhiệt độ ủ AA5083 tế Trong đó, độ giãn dài lại thay đổi lớn từ nhiệt độ phòng đến nhiệt độ ủ thấp 150oC Sau đó, nhiệt độ ủ khác độ giãn dài thay đổi không nhiều, biên độ dao động khoảng 5% Điều cho thấy khả biến dạng Độ giãn dài (%) vật liệu không cải thiện phương pháp ủ Độ giãn dài - Nhiệt độ 20 15 10 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Nhiệt độ (ºC) Hình 4.32 Đồ thị liên hệ độ giãn dài nhiệt độ ủ AA5083 4.1.2 Kết chụp ảnh tổ chức tế vi Ch Mẫu ủ 3000C cắt theo ba phương khác chụp ảnh tổ chức tế vi uy ên mặt cắt khác Kết thu ảnh tổ chức bề mặt mẫu, tổ chức song đề tinh tồn nhiều trình chuyển động lệch cán tấm, hạt có kích t tố thước khơng đồng Điều dẫn đến vật liệu có tính dị hướng Độ bền vật liệu thay đổi theo hướng khác hình 4.5 hi ng ệp nh Ki tế a) Độ phóng đại 200 b) Độ phóng đại 500 c) Độ phóng đại 1000 Hình 4.33 Ảnh bề mặt mẫu AA5083 sau biến dạng Đối với vị trí mặt cắt ngang mẫu, kích thước hạt không đồng đều, tồn nhiều biên giới góc nhỏ Song tinh tồn nhiều tồn mặt cắt ngang mẫu Điều khẳng định tiếp tục biến dạng vật liệu khả hóa bền cản trở chuyển động lệch tiếp tục xảy cần có q trình khử mật độ lệch hình 4.6 b) Độ phóng đại 500 c) Độ phóng đại 1000 Hình 4.34 Ảnh mặt cắt ngang mẫu sau biến dạng uy Ch a) Độ phóng đại 200 ên Đối với vị trí qua đường tâm mẫu, kích thước hình dạng hạt tương đối đồng điều cho thấy vị trí này, tính vật liệu đạt giá trị tốt đề hình 4.7 t tố hi ng ệp nh Ki tế Độ phóng đại 200 Độ phóng đại 500 Độ phóng đại 1000 Hình 4.35 Mặt cắt dọc mẫu Ảnh tổ chức tế vi sau ủ, cán ủ đồng hóa mẫu ủ 300oC độ phóng đại 500 tiến hành chụp để giải thích độ bền mẫu đạt giá trị lớn Có thể quan sát hình 4.8 a) Bề mặt mẫu b) Mặt cắt dọc tâm mẫu c) Mặt cắt ngang mẫu Ch Hình 4.36 Ảnh tổ chức tế vi mẫu ủ 300oC sau ủ đồng hóa ên uy 4.1.3 Kết đo độ cứng tế vi đề t tố hi ng ệp Hình 4.37 Mẫu sau đo độ cứng tế vi Các mẫu ủ điều kiện nhiệt độ khác tiến hành đo độ cứng tế vi, Ki nh kết cho thấy độ cứng mẫu có giá trị khác Giá trị độ cứng nhỏ tế đo mẫu có nhiệt độ ủ 400 0C lớn mẫu có nhiệt độ ủ 150oC Các mẫu lại chênh lệch dao động từ 2-3 HV tương ứng với khoảng nhiệt độ chênh 50oC bảng 4.2 Bảng 4.7 Kết đo độ cứng mẫu sau ủ Nhiệt độ 150oC 200oC 250oC 300oC 350oC 400oC 90 87 85 82 86 82 Độ cứng (HV) Độ cứng Vickers vật liệu ban đầu hợp kim Al 5083 cán có ủ trước thể hình 4.4 Giá trị độ cứng vật liệu nhận tăng lên 90 HV sau ủ 150oC cán Giá trị độ cứng tăng so với vật liệu ban đầu nhận Sự gia tăng độ cứng quy cho chủ yếu việc tạo tích lũy rừng lệch mẫu Các mẫu cán ủ trước nhiệt độ khác so sánh với mẫu mà không ủ trước Độ cứng hợp kim AA5083 cán giảm dần theo nhiệt độ ủ trước 300oC Vượt 300C, độ cứng bắt đầu tăng Giá trị độ cứng cực đại đạt 90 HV nhiệt độ ủ trước 150 oC Giá trị độ cứng tăng so với mẫu cán mà không cần ủ trước Khi nhiệt độ ủ tăng thêm, độ cứng mẫu giảm xuống 82 HV ủ trước nhiệt độ 300oC Các giá trị độ cứng khác hợp kim gây biến đổi cấu trúc gây trình ủ trước kèm theo thay đổi phân phối hợp kim, biến dạng bên kích thước hạt Lượng loại bỏ biến dạng bên Ch phụ thuộc vào nhiệt độ ủ, sau góp phần tăng cường vật liệu trình biến uy dạng Hơn nữa, gia tăng độ cứng liên quan chủ yếu đến việc tạo tích lũy ên mạng lưới lệch mẫu Sự cải thiện lớn độ cứng mẫu ủ trước trình cán quy cho trực tiếp vào trình hồi phục kết tinh hạt đề Ở nhiệt độ 300oC tùy độ cứng có giảm lại làm tăng độ giãn dài cho vật liệu t tố điều phù hợp cho q trình gia cơng hi ng ệp nh Ki tế KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu điều kiện khó khăn về thời gian dịch bệnh kéo dài phịng thí nghiệm trường thường xun đóng cửa, tác giả đã hồn thành, làm chủ được quy trình cán ủ hợp kim nhơm ma giê Đã tiến hành làm thực nghiệm hợp kim AA5083 nhằm cải thiện tính xem xét khả biến dạng hợp kim này, tác giả đưa số kết luận được rút sau: Đã hồn thành quy trình cơng nghệ cán ủ ủ đồng hóa hợp kim nhơm AA5083 Tổ chức tế vi mẫu đồng mẫu ủ nhiệt độ 300 oC, mẫu đạt giá trị độ bền cao Độ cứng đạt giá trị lớn mẫu ủ nhiệt độ 150oC Với trình ủ khả biến dạng hợp kim nhơm ma giê bị hạn chế Vì phương pháp nên áp dụng để cải thiện độ bền hợp kim Để cải thiện khả biến dạng nên sử dụng phương pháp khác hiệu ên uy Ch đề t tố hi ng ệp nh Ki tế TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Công Dưỡng (1997), "Vật liệu học", Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội A.P GU-LAI-EP (1963), "Kim loại học", Nhà xuất giáo dục Đỗ Minh Nghiệp, Nguyễn Khắc Cường, Nguyễn Văn Sứ (1990), "Các Phương pháp nghiên cứu kim loại hợp kim T1, T2" Nhà xuất Đại học Bách Khoa, Hà Nội Nguyễn Khắc Xương (2003), "Vật liệu kim loại màu", Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội ên uy Ch đề t tố hi ng ệp nh Ki tế