عنوان
پيش بيني كارپذيري آلياژ آلومينيوم 6063 در فرآيند ECAP با استفاده از روش اجزاء محدود
نويسنده اصلي
محسن ترابي صامني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
فرآيند تغيير شكل پلاستيكي شديد يكي از روش¬هاي توليد مواد نانو ساختار است كه در دو دهه اخير بسيار موردتوجه قرارگرفته¬است. اين فرآيند كه با توجه به شكل محصول آن دسته¬بندي مي¬شود، در اثر اعمال كرنش¬هاي زياد به ماده، باعث تغييرات ريزساختاري در آن شده و ساختار ماده را تا حد نانومتري تغيير مي¬دهد. ازجمله معروفترين اين روش¬ها مي¬توان به اكستروژن در كانال¬هاي زاويهدار هم مقطع ((ECAP اشاره كرد. در اين فرآيند بعد از چند پاس، به خاطر اعمال كرنش¬هاي زياد، قطعه دچار ترك¬هاي سطحي مي¬گردد و ادامه فرآيند امكان¬پذير نيست بنابراين كارپذيري ماده در فرآيند ECAP پارامتر بسيار مهم و تاثيرگذاري مي¬باشد و تعيين¬كننده امكان انجام تعداد پاس¬هاي فرآيند است.
در اين پايان¬نامه، اثر طراحي¬هاي جمع شونده و بازشونده در كانال¬ خروجي قالب بر روي كارپذيري آلياژ آلومينيوم 6063 در فرآيند ECAP بررسي شده¬است. از شبيه¬سازي المان محدود براي پيش¬بيني تغييرات ماكزيمم تنش اصلي σ1 مرتبط با ايجاد ترك¬هاي سطحي استفاده¬شده است. نواحي بحراني براي رخداد شكست، سطح بالايي نمونه است كه در آن تنش σ1 كششي است. مشاهده¬شد هنگامي¬كه كانال¬ خروجي موازي يا باز شونده استفاده مي¬شوند، تنش¬هاي سطحي، كششي هستند. در حالي كه در قالب با كانال خروجي جمع¬شونده تنش¬هاي فشاري دخيل هستند. مقدار بهينه زاويه جمع¬شوندگي براي تضمين مقدار σ1 فشاري و اجتناب از افزايش قابل توجه در ناهمگني كرنش، برابر 2/0 درجه بدست آمد. براي اعتبارسنجي پيش¬بيني¬هاي روش المان محدود، دو طراحي مختلف براي كانال خروجي قالب ECAP در نظر گرفته¬شده¬است كه شامل حالات بازشونده و جمع¬شونده با زاويه 2/0درجه مي¬باشند. در قالب با كانال خروجي بازشونده، امكان تغييرشكل نمونه براي 6 پاس بدون ترك¬هاي سطحي وجود داشت اما با استفاده از قالب با كانال خروجي جمع شونده، اين امكان تا 14 پاس بدون اثري از ترك¬هاي سطحي ارتقايافت. افزايش تعداد پاس تغييرشكل به آلياژ كمك كرد تا پس از يك حد اشباع از سختي و استحكام در پاس چهارم، مجدداٌ افزايش استحكام يابد. با استفاده از تصاوير EBSD مشاهده¬شد كه با افزايش قابل توجه تعداد پاس¬هاي تغييرشكل ساختار فوق ريزدانه با اندازه دانه كمتر از 100 نانومتر بدست آمده¬است.
شماره ركورد
190483
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
استاد مشاور
دكتر حميدرضا جعفريان
رشته تحصيلي
شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
استاد راهنما
دكتر سيد محمدتقي صالحي - دكتر عليرضا ايواني