Оцінка втомb повзучості та міцності AA7001-T6 при постійномуамплітудному навантаженні
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.263344Ключові слова:
механічні властивості АА7001-Т6, АА7001-Т6, взаємодія повзучості-втоми, різна температура, втомна довговічність, крива S-N, міцність для АА7001-Т6Анотація
Алюмінієві сплави знайшли широке застосування в будівельній, автомобільній, морській та авіаційній промисловості завдяки низькій питомій міцності, простоті виготовлення та невеликій вазі. Досліджено втомну поведінку алюмінієвих сплавів при різних температурах. Завдяки бурхливому розвитку озброєння в останні роки надвисокотривкі алюмінієві сплави 7ХХХ в даний час використовуються все частіше через їх некорозійні властивості та малу вагу. Поведінка алюмінієвого сплаву 7001-T6 перевіряється у Державній компанії з проектування, реабілітації та інспекції (SIER) в Іраку, де проводиться хімічний аналіз AA7001. Більшість інженерних компонентів, які працюють при високих температурах, зрештою виходять з ладу через втомну деформацію, пошкодження повзучості - це процес, що залежить від часу, на який в першу чергу впливає історія напруг і температур, прикладених до компонента. Коли два фактори, що пошкоджують, об'єднують свій вплив, в цьому дослідженні використовувався AA7001-T6 для проведення експериментів з механічних характеристик (UTS, YS, E і пластичність) і взаємодії між повзучістю і втомою при чотирьох різних температурах: кімнатна температура (25, 150, 280 і 330) °С UTS, YS та E були знижені на 37,2, 37,2 та 24) % відповідно в порівнянні з результатом при кімнатній температурі, але пластичність збільшилася на 28,27 %. Було зазначено, що підвищення температури призводить до зниження механічних та втомних характеристик. Результати експериментальних випробувань на втому S-N показали значну втрату міцності втоми. Після 107 циклів межа втомної витривалості була знижена з 208 МПа при (КТ) до 184 МПа при 330 °C, тобто на 11,5 %. В цілому можна сказати, що AA7001-T6 демонструє значне зниження механічних та втомних властивостей при високих температурах
Спонсор дослідження
- The authors would like to acknowledge the support of the University of Technology (Iraq) of (Electromechanical Engineering Department) for providing the experimental support with the equipment and The Company State for Engineering, Rehabilitation and Inspection (SIER) in Iraq.
Посилання
- Abed, R. M., Khenyab, A. Y., Alalkawi, H. J. M. (2021). Development in Mechanical and Fatigue Properties of AA6061/AL2O3 Nanocomposites Under Stirring Temperature (ST). Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (12 (112)), 47–52. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.238588
- Alhamdany, A. A., Khenyab, A. Y., Mohammed, Q. K., Alalkawi, H. J. M. (2021). Development Mechanical and Fatigue Properties of AA7001 After Combined SP with Deep Cryogenic Treatment and UIP with Deep Cryogenic Treatment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (113)), 62–69. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.243391
- Khenyab, A. Y., Abed, R. M., Hassan, A. R., Al-Alkawi, H. J. M. (2022). Improving the Property of Wear Rate and Hardness by Adding Hybrid Nanomaterials to AA7075. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (12 (116)), 30–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.255331
- Irawan, Y. S., Razaq, F., Suprapto, W., Wardana, B. S. (2019). Tensile strength and fatigue crack growth rate of chamfered and clamped A6061 friction weld joints. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (12 (102)), 31–39. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154384
- Zhang, S., Zhang, Y., Chen, M., Wang, Y., Cui, Q., Wu, R. et. al. (2018). Characterization of mechanical properties of aluminum cast alloy at elevated temperature. Applied Mathematics and Mechanics, 39 (7), 967–980. doi: https://doi.org/10.1007/s10483-018-2349-8
- Gyekenyesi, J. Z., Hemann, J. H. (1988). High Temperature Tensile Testing of Ceramic Composites. NASA. Available at: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19880006614/downloads/19880006614.pdf
- Shinde, S. R., Hoeppner, D. W. (2006). Fretting fatigue behavior in 7075-T6 aluminum alloy. Wear, 261 (3-4), 426–434. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2005.12.015
- Ozturk, F., Toros, S., Kilic, S. (2008). Evaluation of tensile properties of 5052 type aluminum-magnesium alloy at warm temperatures. Archives of materials Science and Engineering, 34 (2), 95–98. Available at: https://www.researchgate.net/publication/26872940_Evaluation_of_tensile_properties_of_5052_type_aluminum-magnesium_alloy_at_warm_temperatures
- Zainab, K. H. (2012). Fatigue Life Prediction at Elevated Temperature under Low-High and High-Low Loading Based on Mechanical Properties Damage Model. Engineering and Technology Journal, 30 (11), 1886–1896.
- Al-Alkawi, H. J., Fenjan, R. M., Abdul-Zahraa, S. K. (2017). Thermo-mechanical fatigue (TMF) model for (2017-T4) aluminum alloy under variable temperature. Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences, 20 (4), 976–982. Available at: https://nahje.com/index.php/main/article/view/323/263
- Zhu, X., Jones, J. W., Allison, J. E. (2008). Effect of frequency, environment, and temperature on fatigue behavior of E319 cast aluminum alloy: Stress-controlled fatigue life response. Metallurgical and Materials Transactions A, 39 (11), 2681–2688. doi: https://doi.org/10.1007/s11661-008-9631-1
- Fadhel, E. Z. (2018). Effect of the Elevated Temperature on Fatigue Behavior of Aluminum Alloy AA 7075. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences, 26 (8), 256–264. Available at: https://www.journalofbabylon.com/index.php/JUBES/article/view/1630/1296
- Li, Y., Retraint, D., Xue, H., Gao, T., Sun, Z. (2019). Fatigue properties and cracking mechanisms of a 7075 aluminum alloy under axial and torsional loadings. Procedia Structural Integrity, 19, 637–644. doi: https://doi.org/10.1016/j.prostr.2019.12.069
- Mazlan, S., Yidris, N., Koloor, S. S. R., Petrů, M. (2020). Experimental and Numerical Analysis of Fatigue Life of Aluminum Al 2024-T351 at Elevated Temperature. Metals, 10 (12), 1581. doi: https://doi.org/10.3390/met10121581
- Mahammed, M. S., Faris, S. T. (2021). Cracks length OF AA7075 measurement under electrical potential drop technique. Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, 44 (8), 158–169. URL: https://jmerd.net/Paper/Vol.44,No.8(2021)/158-169.pdf
- Nassar, M. F., Taban, T. Z., Obaid, R. F., Shadhar, M. H., Almashhadani, H. A., Kadhim, M. M., Liu, P. (2022). Study to amino acid-based inhibitors as an effective anti-corrosion material. Journal of Molecular Liquids, 360, 119449. doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.119449
- Alalkawi, H. J., Majid, R. H., Alomairy, R. A. (2011). Fatigue of Cu 65400 Alloy under Laser treatment. Engineering and Technology Journal, 29 (8), 1509–1516. Available at: https://uotechnology.edu.iq/tec_magaz/volum292011/No.8.2011/text/Text%20(7).pdf
- Mott, R. L. (2004). Machine elements in mechanical design. Pearson Educación.
- Spigarell, S. (1999). Creep of aluminium and aluminium alloys. EAA. Available at: https://cupdf.com/document/talat-lecture-1253-creep.html?page=1
- Al-Alkawi, H. J., Hassan, S. S., Abd-El-Jabbar, S. F. (2012). Linear Damage Rule Life Prediction For Stress Controlled Fatigue-Creep Interaction of Aluminum Alloys. Engineering and Technology Journal, 30 (5). Available at: https://uotechnology.edu.iq/tec_magaz/2012/volum302012/No.05.2012/Text%20(3%20).pdf
- Alwan, M. H., Al-Alkawi, H. J., Aziz, G. A. (2022). Elevated Temperature Corrosion of Mechanical Properties and Fatigue Life of 7025 Aluminum Alloy. Engineering and Technology Journal, 40 (01), 1–7. doi: https://doi.org/10.30684/etj.v40i1.1587
- Al-Khafaji, M. B. (2014). Experimental and theoretical study of composite material under static and dynamic loadings with different temperature conditions. University of Technology.
- Hussain, F., Abdullah, S., Nuawi, M. Z. (2016). Effect of temperature on fatigue life behaviour of aluminium alloy AA6061 using analytical approach. Journal of Mechanical Engineering and Sciences, 10 (3), 2324–2335. doi: https://doi.org/10.15282/jmes.10.3.2016.10.0216
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Huda Salih Mahdi, Hussain J. Alalkawi, Muzher T. Mohamed, Saad T. Faris
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.