The effect of ultrasonic vibration on mechanical properties of 7075 Al alloy by precipitation hardening has been investigated.
Ageing at 120℃ with ultrasonic vibrations improved the mechanical properties compared with the conventional ageing treatment.
The yield strength was increased by about 9.3%, hardness was increased by about 6% for the ageing heat treatment with ultrasonic vibrations.
It was found that the hardness is affected by strain amplitude.
It is believed that ultrasonic vibrations produce excess vacancies and the vacancies accelerating the formation of GP zone. And this fact results in the refinement of precipitate particle size and reduction of the width of precipitate free zone and size of grain boundary precipitate.
Ageing at 180℃ without ultrasonic vibrations produces directry the precipitate particles without the formation of GP zone. Therefore the excess vacancies formed by ultrasonic vibrations don't affect on the refinement of matrix precipitate particle size. And the grain boundary precipitate particle size was increased.
본 실험에서는 초음파가 7075 Al 합금의 석출경화에 미치는 영향 특히 미세구조와 기계적성질에 미치는 영향을 조사하였다.
실험결과, 120℃에서 ageing 을 할 때 초음파를 가하면 기계적성질은 conventional ageing 을 했을 때와 비교하여 향상 되었다. 즉 항복강도가 9.3%, Vickers 경도는 약 6%가 증가하였다. 이 때 경도는 strain amplitude(진동진폭)이 큰 부분에서 높게 나타났다. 이와같은 결과는 초음파진동에 의해 발생한 excess vacancy 가 GP zone 의 형성을 촉진하여 matrix precipitate 가 미세화되고 PFZ 의 폭과 grain boundary precipitate 의 크기가 감소되기 때문이다.
ageing 온도 180℃에서 초음파진동을 가할때, 이 온도에서는 Gp zone 이 형성되지 않고 직접 $\eta^'$ precipitate 가 형성되므로 초음파진동에 의해 발생한 excess vacancy가 matrix precipitate를 미세화 시키는 효과가 없다. 또한 grain boundary precipitate 의 크기가 증가하였다.
