Effect of Tool Temperature on Mechanical Properties and Microstructure of Thermo-Mechanically Processed AA6082 and AA7075 Aluminum Alloys

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dc.date.accessioned2023-04-21T08:26:59Z
dc.date.available2023-04-21T08:26:59Z
dc.date.issued2020-06-08
dc.identifierdoi:10.17170/kobra-202304217873
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/123456789/14616
dc.language.isoeng
dc.language.isoger
dc.relation.doidoi:10.3139/105.110412
dc.rightsNamensnennung 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/*
dc.subjectmicrostructureeng
dc.subjectmechanical propertieseng
dc.subjectthermo-mechanical processingeng
dc.subjecthot formingeng
dc.subjecthigh-strength aluminumeng
dc.subjectHochfeste Aluminiumlegierungenger
dc.subjectMikrostrukturger
dc.subjectmechanische Eigenschaftenger
dc.subjectthermo-mechanische Prozessführungger
dc.subjectWarmumformungger
dc.subject.ddc600
dc.subject.ddc670
dc.subject.swdAluminiumlegierungger
dc.subject.swdMikrostrukturger
dc.subject.swdMechanische Eigenschaftger
dc.titleEffect of Tool Temperature on Mechanical Properties and Microstructure of Thermo-Mechanically Processed AA6082 and AA7075 Aluminum Alloyseng
dc.typeAufsatz
dc.type.versionpublishedVersion
dcterms.abstractThe 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.abstractDas 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.accessRightsopen access
dcterms.alternativeEinfluss der Werkzeugtemperatur auf die mechanischen Eigenschaften und die Mikrostruktur der thermomechanisch behandelten Aluminiumlegierungen AA6082 und AA7075ger
dcterms.creatorSajadifar, Seyed Vahid
dcterms.creatorScharifi, Emad
dcterms.creatorWeidig, Ursula
dcterms.creatorSteinhoff, Kurt
dcterms.creatorNiendorf, Thomas
dcterms.extent177-191
dcterms.source.identifiereissn:2194-1831
dcterms.source.issueHeft 3
dcterms.source.journalHTM Journal of Heat Treatment and Materials = Zeitschrift für Werkstoffe, Wärmebehandlung, Fertigungeng
dcterms.source.volumeBand 75
kup.iskupfalse

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