Nâng cao đặc tính cơ học của hợp kim nhôm thương mại AA6061 bằng ép chảy xuôi kết hợp với xử lý nhiệt T6
Tóm tắt: 0
| 
PDF: 2 
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
Từ khóa:
Hợp kim nhôm AA6061;
ép chảy xuôi;
xử lý nhiệt T6;
mô hình phần tử hữu hạn (FEM);
đặc tính cơ học;
Tóm tắt
Nghiên cứu này đánh giá sự cải thiện tính chất cơ học của hợp kim nhôm AA6061 thông qua sự kết hợp giữa ép chảy xuôi và xử lý nhiệt T6. Mô hình phần tử hữu hạn bằng Deform 3D đã xác định ba giai đoạn biến dạng, với lực ép đùn cực đại khoảng 14,3 tấn; các thí nghiệm thực tế xác nhận tính khả thi của bộ khuôn và tạo ra phôi đạt yêu cầu. Sau ép chảy, các mẫu được tôi ở 540°C trong 2 giờ và hóa già nhân tạo ở 160–180°C trong 6–18 giờ. Kết quả thử nghiệm cơ tính cho thấy sự cải thiện rõ rệt so với trạng thái ủ. Giới hạn bền kéo lớn nhất đạt 360 MPa tại 175°C trong 8 giờ, tăng khoảng 70%, trong khi độ cứng tế vi tăng 52,3%. Độ giãn dài vẫn được duy trì ở mức chấp nhận được (14–20%). Những kết quả này chứng minh hiệu quả của phương pháp đề xuất cho các kết cấu nhẹ, độ bền cao.
Tài liệu tham khảo
-
[1] Y. Sun, “The use of aluminum alloys in structures: Review and outlook”, Structures, vol. 57, pp. 105290, 2023. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.105290.
[2] W. H. CoLabKhalafe, E. L. Sheng, M. R. B. Isa, and S. B. Shamsudin, “Enhancing mechanical characteristics of 6061-T6 with 5083-H111 aluminium alloy dissimilar weldments: A new pin tool design for friction stir welding (FSW)”, Metals, vol. 14, no. 5, pp. 534, 2024. https://doi.org/10.3390/met14050534.
[3] Z. Luo, X. Zhang, Z. Liu, H. Zhou, M. Wang, and G. Xie, “Mechanical properties and interfacial characteristics of 6061 Al alloy plates fabricated by hot-roll bonding”, International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, vol. 31, pp. 1890-1899, 2024. https://doi.org/10.1007/s12613-023-2801-8.
[4] Q. Zhao, F. Li, E. Zhu, A. F. Hashmi, and J. Niu, “Achieving excellent strength-ductility combination in AA6061 alloy via a novel thermomechanical processing technique”, Journal of Materials Science & Technology, vol. 226, pp. 245-257, 2025. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2024.12.016.
[5] B. Bakır, H. Aljawad, F. Mert, and Ç. Karataş, “The Influence of velocity and pressure on residual stresses during the backward and forward extrusion of AA6061 T6 Aluminium Alloy”, Manufacturing Technologies and Applications, vol. 5, no. 3, pp. 295-303, 2024. https://doi.org/10.52795/mateca.1587573.
[6] M. Hawryluk et al., “The application of numerical simulations to analyze the forward extrusion process along with the verification of results and tuning of the numerical model”, Computer Methods in Materials Science, vol. 25, no. 2, pp. 27-39, 2025. https://doi.org/10.7494/cmms.2025.2.1020.
[7] C. Zhang, C. Wang, Q. Zhang, G. Zhao, and L. Chen, “Influence of extrusion parameters on microstructure, texture and second-phase particles in an Al-Mg-Si alloy”, Journal of Materials Processing Technology, vol. 270, pp. 323-334, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2019.03.014.
[8] A. Deschamps, F. Livet, and Y. Bréchet, “Influence of predeformation and aging of an Al-Zn-Mg alloy-I. Microstructure evolution and mechanical properties”, Acta Materialia, vol. 47, no. 1, pp. 281–292, 1999. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(98)00293-6.
[9] I. J. Polmear, “Precipitation hardening in aluminum alloys”, Materials Transactions, vol. 45, no. 7, pp. 1879–1885, 2004. https://doi.org/10.2320/matertrans.45.1879.
[10] C. D. Marioara, S. J. Andersen, J. Jansen, and H. W. Zandbergen, “The influence of alloy composition on precipitation in Al–Mg–Si alloys”, Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 32, no. 12, pp. 2615–2625, 2001. https://doi.org/10.1007/s11661-005-0185-1.
[11] M. A. Ali, S. Yacob, N. I. M. Ali, M. H. A. Bakar, and V. A. Doan, “Enhanced mechanical properties of welding butt joint of aluminum alloy 6061 by T6 heat treatment process”, Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 14, no. 1, pp. 15–27, 2020.
[12] N. Kumar, S. Goel, R. Jayaganthan, and H. G. Brokmeier, “Effect of solution treatment on mechanical and corrosion behaviors of 6082-T6 Al alloy”, Metallography, Microstructure, and Analysis, vol. 4, no. 4, pp. 411–422, 2015. https://doi.org/10.1007/s13632-015-0219-z.
[13] H. Li, Z. Zheng, Z. Wu, R. Wu, and G. Liu, “Synergistic effects of extrusion and aging on precipitation and mechanical properties of 6xxx aluminum alloys”, Materials & Design, vol. 119, pp. 90–99, 2017. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.01.060.
[14] Y. Wu et al., “Enhanced strengthening and toughening of T6-treated 7046 aluminum alloy through severe plastic deformation”, Materials & Design, vol. 14, no. 10, pp. 1093, 2024.
[15] S. H. Lee, H. J. Kim, J. H. Lee, and J. H. Kim, “Finite element simulation of aluminum extrusion using DEFORM-3D: prediction of extrusion load and temperature distribution”, Journal of Materials Processing Technology, vol. 229, pp. 638–645, 2016.
[16] Y. Liu, Z. Zhao, and G. Wang, “Effect of over-aging degree on microstructures, precipitation kinetics, and mechanical properties of an ultra-high-strength Al-Zn-Mg-Cu alloy”, Coatings, vol. 14, no. 11, pp. 1415, 2024. https://doi.org/10.3390/coatings14111415.
[17] S. M. Rajaa, H. A. Abdulhadi, K. S. Jabur, and G. R. Mohammed, “Aging time effects on the mechanical properties of Al 6061-T6 alloy”, Engineering, Technology & Applied Science Research, vol. 8, no. 4, pp. 3113-3115, 2018. https://doi.org/10.48084/etasr.2102.
[18] K. Liu, F. A. Mirza, and X. G. Chen, “Effect of overaging on the cyclic deformation behavior of an AA6061 aluminum alloy”, Metals, vol. 8, no. 7, pp. 528, 2018. https://doi.org/10.3390/met8070528.
[19] Z. Cui, H. Jiang, D. Zhang, Y. Song, D. Yan, and L. Rong, “Effect of natural aging on precipitation strengthening behaviors in Al-Mg-Si alloy”, Metals, vol. 12, no. 3, pp. 470, 2022. https://doi.org/10.3390/met12030470.
[20] J. Banhart, Age Hardening of Aluminum Alloys, ASM Handbook: Heat Treating of Nonferrous Alloys, ASM International, 2014.
[21] R. Kahlenberg et al., “On the precipitation mechanisms of β-Mg₂Si during continuous heating of AA6061,” Acta Materialia, vol. 261, pp. 119345, 2023. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2023.119345.
[22] I. G. Flores et al., “Enhancing the mechanical properties of a 6061 aluminum alloy by heat treatment from the perspective of Taguchi design-of experiments”, Applied Sciences, vol. 14, no. 3, pp. 5407, 2024. https://doi.org/10.3390/app14135407.
[23] Y. K. Bin, L. Ewe, Y. W. Kean, S. R. Balasubramani, and A. W. Pramono, “Effect of heat treatment on mechanical characteristics and microstructure of aluminium alloy AA6061”, Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, vol. 124, no. 1, pp. 209-219, 2024. https://doi.org/10.37934/arfmts.124.1.209219.
Xem thêm
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
Đã Xuất bản
May 31, 2026
Download
Cách trích dẫn
Giang, L. D., và N. M. Tien. “Nâng Cao đặc tính Cơ học của hợp Kim nhôm thương mại AA6061 bằng ép chảy xuôi kết hợp với xử Lý nhiệt T6”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, vol 24, số p.h 5A, Tháng Năm 2026, tr 68-75, doi:10.31130/ud-jst.2026.24(5A).082E.
