Effect of Tool Temperature on Mechanical Properties and Microstructure of Thermo-Mechanically Processed AA6082 and AA7075 Aluminum Alloys
| dc.date.accessioned | 2023-04-21T08:26:59Z | |
| dc.date.available | 2023-04-21T08:26:59Z | |
| dc.date.issued | 2020-06-08 | |
| dc.identifier | doi:10.17170/kobra-202304217873 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/123456789/14616 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.language.iso | ger | |
| dc.rights | Namensnennung 4.0 International | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | * |
| dc.subject | microstructure | eng |
| dc.subject | mechanical properties | eng |
| dc.subject | thermo-mechanical processing | eng |
| dc.subject | hot forming | eng |
| dc.subject | high-strength aluminum | eng |
| dc.subject | Hochfeste Aluminiumlegierungen | ger |
| dc.subject | Mikrostruktur | ger |
| dc.subject | mechanische Eigenschaften | ger |
| dc.subject | thermo-mechanische Prozessführung | ger |
| dc.subject | Warmumformung | ger |
| dc.subject.ddc | 600 | |
| dc.subject.ddc | 670 | |
| dc.title | Effect of Tool Temperature on Mechanical Properties and Microstructure of Thermo-Mechanically Processed AA6082 and AA7075 Aluminum Alloys | eng |
| dc.type | Aufsatz | |
| dcterms.abstract | The present work focuses on the effect of thermo-mechanical processing on the mechanical properties and microstructural evolution of AA6082 and AA7075 aluminum alloys using a novel forming process, i. e. integrating solution heat treatment, hot forming and tool quenching. Different tool temperatures ranging from 24 °C to 350 °C were applied to investigate their influence on mechanical strength and ductility. By using various tool temperatures, this study aims to provide insights needed for tailoring the mechanical properties of two different high-strength aluminum alloys. Further it is shown, how the different resulting cooling rates affect the final property distribution. Upon processing, uniaxial tensile tests were carried out at room temperature to characterize the mechanical properties of the investigated conditions. Microstructural investigation was further conducted by using scanning electron microscopy to reveal the prevalent deformation and strengthening mechanisms. Results obtained by mechanical testing reveal that reduction in tool temperature finally results in the realization of parts with higher strength upon aging. Tool temperatures above 200 °C deteriorate the strength of both alloys, however, improve ductility. Most importantly, the thermo-mechanical process used in the present work has only minor impact on the grain size of both alloys. However, the process appears to have a strong influence on the final morphology and size of precipitates. Elevated tool temperatures and, thus, lower cooling rates, make both alloys prone to the formation of coarse precipitates eventually deteriorating strength. | eng |
| dcterms.abstract | Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Einflüsse der thermo-mechanischen Prozessparameter eines neuartigen integrierten Umformverfahrens auf die resultierenden mechanischen und mikrostrukturellen Eigenschaften von hochfesten Aluminiumlegierungen am Beispiel von AA6082 und AA7075 zu erarbeiten. Zu diesem Zweck wurde der Einfluss von verschiedenen Werkzeugtemperaturen (von 24 °C bis 350 °C) und der hieraus resultierenden unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten auf die mechanische Festigkeit und Duktilität der umgeformten Bauteile untersucht. Damit soll das Potential einer differentiellen Temperaturführung mittels direkter Beheizung der Werkzeuge zur Erzeugung von funktional gradierten Strukturen aufgezeigt werden. Die durch Zugversuche ermittelten mechanischen Eigenschaften zeigen keine signifikante Änderung der Materialfestigkeiten bei Werkzeugtemperaturen bis zu 200 °C – ab 350 °C wurde jedoch ein Abfall des Festigkeitsniveaus beobachtet. Im Gegensatz dazu nimmt die Bruchdehnung der Legierungen mit steigender Werkzeugtemperatur stetig zu. Die betrachteten thermo-mechanischen Prozessparameter scheinen die Korngröße der untersuchten Legierungen nur marginal zu beeinflussen. Allerdings ist ein direkter Einfluss auf die endgültige Morphologie und Verteilung der Ausscheidungen zu beobachten. Erhöhte Werkzeugtemperaturen und damit niedrigere Abkühlraten begünstigen bei beiden Legierungen die Bildung von groben Ausscheidungsphasen, welche die Festigkeitseigenschaften verschlechtern. | ger |
| dcterms.accessRights | open access | |
| dcterms.alternative | Einfluss der Werkzeugtemperatur auf die mechanischen Eigenschaften und die Mikrostruktur der thermomechanisch behandelten Aluminiumlegierungen AA6082 und AA7075 | ger |
| dcterms.creator | Sajadifar, Seyed Vahid | |
| dcterms.creator | Scharifi, Emad | |
| dcterms.creator | Weidig, Ursula | |
| dcterms.creator | Steinhoff, Kurt | |
| dcterms.creator | Niendorf, Thomas | |
| dcterms.extent | 177-191 | |
| dc.relation.doi | doi:10.3139/105.110412 | |
| dc.subject.swd | Aluminiumlegierung | ger |
| dc.subject.swd | Mikrostruktur | ger |
| dc.subject.swd | Mechanische Eigenschaft | ger |
| dc.type.version | publishedVersion | |
| dcterms.source.identifier | eissn:2194-1831 | |
| dcterms.source.issue | Heft 3 | |
| dcterms.source.journal | HTM Journal of Heat Treatment and Materials = Zeitschrift für Werkstoffe, Wärmebehandlung, Fertigung | eng |
| dcterms.source.volume | Band 75 | |
| kup.iskup | false |
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