Investigation of the mechanical behavior of severely deformed aluminum alloy under multi-directional forging

Alüminyum alaşımları, hafif uygulamalar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Şiddetli plastik deformasyon, son zamanlarda büyük gerinimler vermek ve böylece mekanik özellikleri geliştirmek için çok yönlü bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Bu yöntemler arasında endüstriyel uygulanabilirliği açısından çok yönlü /eksenli dövme (MDF / MAF)işleminin ön plana çıktığı görülmektedir. Özellikle bazı metallerin ılık veya sıcak dövme işlemi ile mukavemetlerinin önemli oranda artırıldığı belirlenmiştir. Bu çalışmada otomotiv ve havacılık sektöründe çok sık kullanılan Al 6061 alaşımının mekanik özellikleri çok eksenli dövme yöntemi ile iyileştirilerek davranışı karakterize edilmiştir. Bunun için deney tasarımı yapılarak 200 °C sıcaklıkta 3, 6, 9 ve 12 paso dövme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Uygulama sonrası mekanik davranışı analiz etmek için Split Hopkinson Basınçlı Bar düzeneği tasarlanarak inşa edilmiştir. Yapılan testler sonucu çok eksenli dövme yöntemi ile dövülen Al alaşımlarının belli bir çevrime kadar akma, çekme ve sertlik değerlerinin arttığı bununla beraber mikroyapı incelemelerinde tane yapılarının küçüldüğü tespit edilmiştir. Bu çalışmada kullanılan alüminyum 6061 alaşımında 6 paso dövme işlemi sonucu sertlik değeri 80 HB, akma mukavemeti 245 MPa ve çekme mukavemeti 270 MPa iken ortalama tane boyutu 8.32µm elde edilmiştir. Aynı alaşımın 9 paso dövülmesi sonucu sertlik, akma ve çekme değeri 6 paso dövmeye göre düşerken tane boyutu ise büyümüştür, değerler sırasıyla 73HB, 212 MPa, 232 MPa ve 11.54µm şeklindedir. Benzer sonuçlar dinamik çarpışma testi olan SHPB testinde de alınarak Alüminyum 6xxx serisi alaşımları için çok eksenli dövme yöntemi ile mekanik özelliklerinin iyileştiği tespit edilmiştir.