NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ BỀN CỦA HỢP KIM NHÔM B95 BẰNG CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ - NHIỆT

Trần Thị Thanh Vân1,
1 Viện Cơ khí, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Hợp kim nhôm độ bền cao hệ Al-Zn-Mg-Cu, tiêu biểu là hợp kim B95 (tương đương 7075), được sử dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí và công nghiệp với yêu cầu cao về khả năng chịu lực. Tuy nhiên, sản phẩm hợp kim nhôm B95 chế tạo trong nước hiện vẫn chưa đạt được cơ tính tối ưu. Trên thế giới, nhiều hướng nghiên cứu đã tập trung vào hợp kim hóa vi lượng và xử lý nhiệt, song phương pháp kết hợp gia công cơ học và nhiệt luyện (cơ - nhiệt) nhằm nâng cao cơ tính hợp kim vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, đặc biệt tại Việt Nam. Nghiên cứu này hướng tới khảo sát ảnh hưởng của các thông số công nghệ cơ - nhiệt đến tổ chức và cơ tính của hợp kim nhôm B95, từ đó đề xuất quy trình tối ưu nhằm tăng độ bền, độ cứng và khả năng ứng dụng của hợp kim trong các chi tiết chịu tải trọng cao, đặc biệt là trong các chi tiết cơ khí, hàng không, vũ trụ. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, góp phần hoàn thiện công nghệ sản xuất vật liệu nhôm độ bền cao trong nước.

Abstract

High-strength aluminum alloys of the Al-Zn-Mg-Cu system, typified by the B95 alloy (equivalent to 7075), are widely used in mechanical engineering and industrial applications that require superior load-bearing capacity. However, domestically produced B95 aluminum alloy products have not yet achieved optimal mechanical properties. Internationally, extensive research has focused on microalloying and heat treatment to enhance alloy performance; nevertheless, the combined approach of mechanical deformation and heat treatment (thermo-mechanical processing) aimed at improving mechanical properties has not been sufficiently investigated, particularly in Vietnam.

This study aims to examine the effects of thermo-mechanical processing parameters on the microstructure and mechanical properties of B95 aluminum alloy, thereby proposing an optimized processing route to enhance strength, hardness, and overall applicability of the alloy in high-load-bearing components, especially in mechanical, aerospace, and space engineering applications. The research outcomes are expected to have both scientific and practical significance, contributing to the advancement and refinement of high-strength aluminum alloy production technologies in Vietnam.

Keywords: High-strength aluminum alloys, thermal-mechanical processing, heat treatment, aging.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

[1] Phùng Tuấn Anh (2015), Nhôm và hợp kim nhôm thông dụng trên thế giới, NXB Khoa học và Kỹ thuật.





[2] Lê Công Dưỡng (1997), Vật liệu học, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[3] Nguyễn Hồng Hải (2006), Lý thuyết quá trình kết tinh và đông đặc, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[4] V. D. Doan, Duc Hoan Tran, Dang Giang Lai, V. H. Truong, and V. H. Nguyễn (2023), Optimization according to strength of thermo-mechanical process combined with aging of B95 aluminum alloy using Taguchi experimental planning method, Journal of Military Science and Technology, Vol.86, pp.151-157.
[5] M. T. Nguyen, T. A. Nguyen, and D. H. Tran (2022), Effect of process parameters on the distribution of wall thickness in superplastic forming of a hemispherical part from Al-Zn-Mg-Cu aluminum alloy, Journal of Science and Technique, Vol.14, No.03.
[6] D. Ortiz, M. Abdelshehid, R. Dalton, J. Soltero, R. Clark, M. Hahn, E. Lee, W. Lightell, B. Pregger, J. Ogren, P. Stoyanov, and O.S. Es-Said (2007), Effect of Cold Work on the Tensile Properties of 6061, 2024, and 7075 Al Alloys, Journal of Materials Engineering and Performance, Vol.16, pp. 515-520.
[7] Ortiz, D.; Abdelshehid, M.; Dalton, R.; Soltero, J.; Clark, R .; Hahn, M.; Lee, E.; Lightell, W.; Pregger, B.; Ogren, J.; Stoyanov, P.; andEs-Said, Omar S. (2007), Work on the Tensile Properties of 6061, 2024, and 7075 Al Alloys, Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 16, pp. 515- 520.
[8] Hamilton, C. and A. Ghosh (1988), Superplastic sheet forming, ASM Handbook. Vol.14, pp.852-873.
[9] Wangtu Huo (2017), An improved thermo-mechanical treatment of high-strength Al-Zn-Mg-Cu alloy for effective grain refinement and ductility RI-ITMT, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 239, pp. 304-314.