Оцінка втомb повзучості та міцності AA7001-T6 при постійномуамплітудному навантаженні

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.263344

Ключові слова:

механічні властивості АА7001-Т6, АА7001-Т6, взаємодія повзучості-втоми, різна температура, втомна довговічність, крива S-N, міцність для АА7001-Т6

Анотація

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.

Біографії авторів

Huda Salih Mahdi, University of Diyala

Master's Student in Mechanical Engineering

Department of Mechanical Engineering

Hussain J. Alalkawi, Bilad Alrafidain University College

Doctor of Mechanical Engineering, Professor

Department of Engineering Aeronautical Techniques

Muzher T. Mohamed, University of Diyala

Doctor of College Material Engineering, Professor

Department of Material Engineering

Saad T. Faris, University of Diyala

Doctor of College Mechanical Engineering, Professor

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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.
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. Mott, R. L. (2004). Machine elements in mechanical design. Pearson Educación.‏
  19. Spigarell, S. (1999). Creep of aluminium and aluminium alloys. EAA. Available at: https://cupdf.com/document/talat-lecture-1253-creep.html?page=1
  20. 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
  21. 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
  22. Al-Khafaji, M. B. (2014). Experimental and theoretical study of composite material under static and dynamic loadings with different temperature conditions. University of Technology.‏
  23. 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

2022-08-27

Як цитувати

Mahdi, H. S., Alalkawi, H. J., Mohamed, M. T., & Faris, S. T. (2022). Оцінка втомb повзучості та міцності AA7001-T6 при постійномуамплітудному навантаженні . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(12 (118), 22–28. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.263344

Номер

Розділ

Матеріалознавство