Υποβάθμιση των μηχανικών ιδιοτήτων τεχνητά γηρασμένων δοκιμίων από αεροναυπηγικό κράμα αλουμινίου 2024 λόγω διάβρωσης

Abstract

Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία πραγματοποιήθηκε πειραματική μελέτη των εφελκυστικών μηχανικών ιδιοτήτων τεχνητά γηρασμένων και διαβρωμένων δοκιμίων του ελατού κράματος αλουμινίου 2024 Τ3. Αρχικά κατασκευάστηκαν δοκίμια εφελκυσμού σύμφωνα με τις διεθνείς προδιαγραφές. Δοκίμια αναφοράς υπεβλήθησαν σε μηχανικές δοκιμές εφελκυσμού, και αποτιμήθηκαν οι αντίστοιχες εφελκυστικές μηχανικές ιδιότητες. Ορισμένος αριθμός δοκιμίων εκτέθηκε σε διαφορετικούς χρόνους έκθεσης σε εργαστηριακό επιταχυνόμενο διαβρωτικό περιβάλλον για την προσομοίωση της ατμοσφαιρικής φυσικής διάβρωσης και αποτιμήθηκε η μηχανική συμπεριφορά των διαβρωμένων δοκιμίων. Ορισμένα δοκίμια υπεβλήθησαν σε διαφορετικές θερμικές κατεργασίες τεχνητής γήρανσης που περιλάμβανε ισόθερμη θέρμανση για τρεις διαφορετικές θερμοκρασίες γήρανσης και για διαφορετικούς χρόνους γήρανσης. Στην συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν μηχανικές δοκιμές εφελκυσμού στα τεχνητά γηρασμένα δοκίμια προκειμένου να εξαχθεί η επίδραση της τεχνητής γήρανσης στις εφελκυστικές μηχανικές ιδιότητες. Αντίστοιχα, έλεγχος των εφελκυστικών μηχανικών ιδιοτήτων πραγματοποιήθηκε σε ορισμένο αριθμό δοκιμίων τα οποία υπεβλήθησαν σε τεχνητή γήρανση στις ίδιες θερμοκρασίες και χρόνους και σε εργαστηριακή διάβρωση για συγκεκριμένο χρόνο έκθεσης. Τέλος, για μικρό αριθμό δοκιμίων τα οποία υπέστησαν τεχνητή γήρανση σε μία θερμοκρασία και έκθεση σε εργαστηριακό περιβάλλον διάβρωσης με καλυμμένες τις παράπλευρες επιφάνειες τους, εξετάστηκαν η υποβάθμιση που οφείλεται στις παράπλευρες επιφάνειες. Βρέθηκε ότι οι εφελκυστικές μηχανικές ιδιότητες υποβαθμίζονται όσο ο χρόνος έκθεσης στο εργαστηριακό περιβάλλον διάβρωσης αυξάνεται. Επίσης, βρέθηκε ότι οι εφελκυστικές μηχανικές ιδιότητες αντοχής αυξάνονται γραμμικά με την αύξηση της θερμικής κατεργασίας μέχρι την κατάσταση της μέγιστης γήρανσης. Στην κατάσταση της υπεργήρανσης παρατηρείται σταδιακή μείωση των ιδιοτήτων αντοχής με την περαιτέρω αύξηση του χρόνου γήρανσης. Αντίστοιχα αποτελέσματα βρέθηκαν για τις δοκιμές των τεχνητά γηρασμένων και διαβρωμένων δοκιμίων, με εμφανή την υποβάθμιση των μηχανικών ιδιοτήτων εφελκυσμού λόγω διάβρωσης σε σχέση με τα μόνο τεχνητά γηρασμένα δοκίμια. Σε συγκεκριμένα δοκίμια πραγματοποιήθηκε έλεγχος των επιφανειών θραύσης και μικροσκοπικός έλεγχος των δοκιμίων.