Evolution in Mechanical Behaviour in a Rolled 3xxx Aluminium Alloy during Lacquering

Arbeidet i denne masteroppgaven ble utført for å undersøke en mulig herdene effekt i plater av en 3xxx aluminium legering etter en lakkeringsprosess. Hensikten var å undersøke endringen i mekanisk adferd og hvordan materialet blir påvirket av temperatureksponering relatert til tørking av lakken og tøyningsvei-endringer. Endringer i mekaniske egenskaper ble studert ved å gjennomføre strekktester av materialet før og etter lakkering, mens undersøkelsen av mulig mekanismer som kan gi endringer i egenskaper ble utført gjennom en litteraturstudie. Målinger av elektrisk ledningsevne ble utført for å estimere mengden Mn i fast løsning. I tillegg ble resultater fra karakteriseringen og fra varmeeksperimenter utført av forfatteren i et tidligere arbeid brukt for å kunne bestemme tilstanden til materialet før lakkering og se på effekten av korte varmeeksponeringer. Materialet som ble undersøkt i denne oppgaven er en 3005 legering med kjemisk sammensetning 1.13 vt% Mn, 0.57 vt% Fe, 0.45 vt% Si, 0.17 vt% Cu, 0.31 vt% Mg og 0.10 vt% Zn. På forhånd var materialet blitt støpt og forvarmet ved 570°C, etterfulgt av varm og kaldvalsing ned til en tykkelse på 0.3 mm og en deformasjonsgrad på 92%. Materielt ble videre glødet ved 224°C til H27 etterfulgt av lakkering. Under lakkeringsprosessen blir lakken tørket i to ovner, ovn 1 har en temperatur på 232°C og ovn 2 har en temperatur på 253°C. Varigheten på begge varmeeksponeringene er på 19 sekunder og blir etterfulgt av bråkjøling etter hver ovn. Resultatene fra strekktestingen viste at lakkeringsprosessen har endret de mekaniske egenskapene i legeringen, men endringen i styrke var vanskelig å tallfeste grunnet variasjoner i målingene. Reduksjon i uniform tøyning var den mest vedvarende endringen etter lakkering. Basert på disse resultatene, er det ikke noe som tilsier at lakkeringsprosessen kan føre til rekrystallisasjon og mengden gjenvinning som kan skje er neglisjerbar. Muligheten for «concurrent precipitation» av Mn-dispersoider og presipitering av Mg2Si ble vurdert som usannsynlig med bakgrunn i mikrokjemien til legeringen, tiden og temperaturen på varmeeksponeringen og relevante observasjoner fra litteratur. Likheter med et rapportert herdefenomen i starten av gløding av 3xxx legeringer ved lave temperaturer, tilsier at de observerte endringer i mekaniske egenskaper muligens kan være relatert til clustere av Mn og andre legeringselementer eller veldig små presipitater av Si. Det er vanskelig å fastslå om dette kan skje under lakkering, siden litteraturen ikke har klart å konkludere rundt mekanismen bak herdefenomenet. Et grunnlag for herding fra en tøyningsvei-endring er diskutert med bakgrunn i relevante observasjoner fra litteratur på påvirkningen av dislokasjonsstruktur og anisotropi på mekaniske egenskaper ved en tøyningsvei-endring