MARC

 008260126s2023        us                              c    eng  d
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■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32315157
■035    ▼a(MiAaPQ)GeorgiaTech72079
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a600
■1001  ▼aBhaskaran,  Ganesh.
■24510▼aUnderstanding  the  Mechanisms  and  Parameters  Affecting  the  Structural  Corrosion  of  Sheet  Gauge  7xxx  Alloys
■260    ▼a[Sl]▼bGeorgia  Institute  of  Technology▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2023
■300    ▼a269  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-05,  Section:  A.
■500    ▼aAdvisor:  Singh,  Preet.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Georgia  Institute  of  Technology,  2023.
■520    ▼aThe  light  weighting  of  automotive  structures  has  been  an  effective  method  of  increasing  vehicle  fuel  efficiency.  In  the  past,  the  use  of  aluminum  alloys  was  limited  to  hang-on  parts  and  outer  skin  applications  to  reduce  weight.  However,  due  to  the  high  strength-to-weight  ratio  of  7xxx  series  alloys,  exciting  alternative  options  for  replacing  high-strength  steels  in  load  bearing  or  structural  applications  have  emerged.  These  alloys  derive  their  strength  through  the  precipitation  hardening  mechanism,  which  involves  the  formation  of  nanosized  precipitates  after  a  specific  heat  treatment  sequence.  However,  one  of  the  main  roadblocks  to  the  penetration  of  7xxx  alloys  in  structural  applications  like  rockers  and  bumpers  is  concerns  regarding  structural  forms  of  corrosion,  such  as  intergranular  corrosion  (IGC)  and  stress  corrosion  cracking  (SCC).  These  can  be  attributed  to  the  microstructure  features  of  the  grain  boundary,  specifically  the  precipitate  and  adjoining  precipitate-free  zone.  Most  published  structural  corrosion  work  on  7xxx  alloys  has  been  associated  with  plate  gauge  applications  with  thicknesses  greater  than  10mm.  However,  for  automotive  applications,  sheet  type  with  thicknesses  of  1.5  to  2.8mm  is  desired,  as  it  enables  weight  reduction  without  loss  of  dent  resistance  while  meeting  stiffness  requirements.  Moreover,  the  difference  in  the  manufacturing  process  between  sheet  and  plate  leads  to  a  distinct  microstructure.The  objective  of  this  study  is  to  examine  the  impact  of  processing  sequence,  alloy  composition,  and  joining  methods  on  grain  boundary  microstructure,  as  well  as  to  understand  their  potential  impact  on  the  structural  forms  of  corrosion  in  sheet  gauge  7xxx  alloys.  Due  to  the  complex  grain  boundary  microstructure  and  corrosion  property  relationship,  an  efficient  research  scheme  was  needed  to  minimize  or  isolate  the  secondary  effects.  The  research  scheme  was  designed  in  such  a  manner  that  when  one  of  the  variables  of  interest  was  changed,  the  rest  of  the  processing  parameters  were  kept  constant.The  research  is  divided  into  three  sections.  In  the  first  part,  two  different  processing  sequences  were  utilized  to  alter  the  grain  size  of  the  material.  They  were  recovery  anneal  of  final  gauge  material  and  reduction  of  the  percentage  of  cold  work  on  hot-rolled  material.  The  grain  boundaries  were  characterized  using  scanning  transmission  electron  microscopy  (STEM)  to  determine  the  width  of  the  precipitate-free  zone,  the  size  and  continuity  of  grain  boundary  precipitates  between  the  finer  and  coarser  grain  materials.  The  samples  were  then  subjected  to  IGC  and  SCC  tests  to  determine  the  impact  of  microstructure  on  the  corrosion  mechanism.  In  the  second  part,  the  effect  of  Cu  and  Zn/Mg  ratio  on  the  resulting  microstructure  of  high-solute  7xxx  alloys  and  their  impact  on  corrosion  resistance  was  evaluated,  with  a  specific  focus  on  the  effect  of  testing  environment  and  constituent  particles  on  localized  corrosion  resistance.  In  the  third  part,  the  microstructure  changes,  and  their  impact  on  the  corrosion  properties  of  commonly  used  automotive  joining  methods,  such  as  resistance  spot  welding  (RSW)  and  self-pierce  rivet  (SPR),  were  evaluated  for  the  dissimilar  aluminum  alloy  joint  of  7075-T6  to  5182-O.  The  gradient  microstructure  of  the  joint  sections  was  characterized  and  evaluated  for  corrosion  resistance.The  study  revealed  that  the  three  factors  (processing,  composition,  joining)  uniquely  influenced  the  size,  continuity,  and  composition  of  the  grain  boundary  precipitates  and  adjoining  precipitate-free  zone,  which  in  turn  affected  the  IGC  and  SCC  performance  of  the  materials.  The  results  also  showed  that  the  grain  boundary  features  that  control  the  corrosion  mechanism  vary  uniquely,  depending  on  the  environment.The  findings  of  this  research  have  significant  implications  for  the  development  of  7xxx  sheet  gauges,  particularly  in  the  areas  of  alloy  design,  manufacturing  process  selection,  and  end  application.  The  study  will  provide  valuable  insights  into  improving  the  corrosion  resistance  of  these  alloys,  which  will  enable  them  to  compete  more  effectively  with  ultrahigh  strength  press-hardened  steel  in  automotive  structural  applications.  Ultimately,  this  research  has  the  potential  to  contribute  to  the  development  of  the  next  generation  of  highperformance  aluminum  alloys.
■590    ▼aSchool  code:  0078.
■650  4▼aMetals
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■71020▼aGeorgia  Institute  of  Technology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-05A.
■790    ▼a0078
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17360526▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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