بررسی رفتار خوردگی خستگی آلیاژ آلومینیم 7075-T6 در محیط آب دریا

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

ابوالفضل خضری ¹ , محمود حاجی صفری ²

1 - گروه مهندسی مواد و متالورژی صنعتی، واحد یزد، دانشگاه آزاد اسلامی، یزد ، ایران
2 - گروه مهندسی مواد و متالورژی صنعتی، واحد یزد، دانشگاه آزاد اسلامی، یزد، ایران

تاریخ دریافت : 1395/01/17 تاریخ پذیرش : 1396/11/12 تاریخ انتشار : 1396/09/01

کلید واژه: خوردگی حفره‌ای, آلیاژ آلومینیم 7075-T6, خستگی, خوردگی خستگی,

چکیده مقاله :

آلیاژهای آلومینیم به دلیل داشتن نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خوردگی مناسب نسبت به فلزات دیگر، کاربردهای فراوانی را در صنایع دریایی دارند. اکثر اجزا و سازه‌های دریایی تحت بار گذاری سیکلی بوده و پدیده خستگی در آن‌ها رخ می‌دهد. علاوه بر این، چون اجزا در یک محیط خورنده ای مثل آب دریا قرار داشته؛ لذا پدیده خوردگی هم بر این اجزا اثر گذاشته و منجر به از دست دادن کارایی مفید خود می­شوند. لذا بررسی اثر همزمان خستگی و خوردگی یک آلیاژ در محیط خورنده یک عامل مهم در انتخاب آلیاژ آلومینیم می­باشد. در این پژوهش رفتار خوردگی خستگی آلیاژ 7075-T6 مورد بررسی قرار گرفت و با نتایج آزمون خستگی این آلیاژ در هوا مقایسه گردید. نتایج به­دست آمده از این تحقیق اثرات مضر وجود محیط خورنده در تماس با نمونه‌ای که تحت بارگذاری سیکلی می‌باشد را نشان داد. وجود محیط خورنده سبب ایجاد حفره­هایی در سطح نمونه­ها شده و ترک خستگی می­تواند از این حفرات شروع و اشاعه یابد که  منجر به افت عمر خوردگی خستگی این آلیاژ در محیط خورنده آب دریا می­شود. استحکام خستگی این آلیاژ به میزان 33 درصد در مقایسه با حالتی که نمونه تنها تحت خستگی در هوا تحت آزمایش قرار گرفته کاهش می­یابد.

چکیده انگلیسی:

Aluminum alloys due to high strength to weight ratio and good corrosion resistance as compared with other metals, have many applications in sea industries. Most of sea structures are under cycle loadings and these leads to fatigue process. Also, because the structures are in a corrosive environment, sea water, so corrosion process effects on them too and leads to destroy efficiency of the this structures. So investigation of effect of fatigue and corrosion together are an important factor in selecting of an aluminum alloys. In this paper corrosion fatigue behavior of   7075-T6 aluminum alloy was investigated and with obtained results from fatigue test in air was compared. results of the paper shows that a corrosive environment had detrimental effects on the specimen was under cyclic loadings and led to decrease corrosion fatigue life of this alloy in a corrosive environment such as sea water. Corrosive environment lead to form pits on specimens surface and fatigue crack can initiate from the pits and propagate. Fatigue strength of the alloy 33% decreased as compared with specimen in air.

منابع و مأخذ:

[1] J. Gilbert Kaufman, Introduction to Aluminum Alloys and Tempers, ASM International® Materials Park, OH 44073-0002, 2000.     

[2] J.R. Davis, Corrosion of Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International®, DOI: 10.1361/caaa1999p001, 1999.

 [3] Genel, K.,“The effect of pitting on the bending fatigue performance of high strength aluminum alloy”, Scripta Mater, Vol 57, 297–300, 2007.

           [4] Xiangqi Meng, Zhuoying Lin, Feifei Wang, “Investigation on corrosion fatigue crack growth rate in 7075 aluminum alloy”, Materials and Design, Vol 51, pp 683-687, 2013.

 

 [5] J.Chaudhuri, Y.M.Tan, V.Gondhalekar, K.M.Patni, “Comparison of Corrosion –Fatigue Properties of Precorroded 6013 Bare and 2024 Bare Aluminum Alloy Sheet Materials”, JMEPEG, Vol 3, pp 371-377, 1994. 

 [6] G.H. Bray, R.J. Bucci, E.L. Colvin, M. Kulak, “Effects of prior corrosion on the S:N fatigue performance of aluminum alloys 2024-T3 and 2524-T3”, Philadelphia, P.89, 1997.