شبيه سازي فيزيكي فرايند شكل دهي نيمه جامد آلياژ آلومينيوم گروه 7075AA

كارشناسي ارشد

چكيده در سال¬هاي اخير مطالعات وسيعي روي تغييرشكل گرم آلياژهاي آلومينيوم به‌خصوص آلياژهاي سري 7000 صورت گرفته¬است. نشان داده شده است تغييرشكل در محدوده دمايي نيمه¬جامد مي تواند اثر قابل توجهي بر كاهش سطح تنش مورد نياز براي تغييرشكل داشته باشد. همچنين مدلسازي و شبيه سازي عددي رفتار سيلان نيز جهت پيش¬بيني سطح تنش مورد نياز براي تغيير شكل بسيار مورد توجه محققين قرار گرفته است. در واقع تببين الگوي سيلان ماده مي¬تواند در فهم مكانيزم هاي حاكم بر تغييرشكل و سينتيك استحاله¬هاي متالورژيكي موثر باشد. در اين پژوهش رفتار تغييرشكل گرم آلياژ 7075 در محدوده نيمه جامد (°C580-450) به كمك آزمايش هاي فشار گرم مدلسازي عددي شده و معادلات رفتاري تدوين شده است. با توجه به شيب بالاي تغييرات كسر حجمي فاز مايع با دما در آلياژ مورد بررسي، آزمايش فشار گرم در محدوده دمايي جامد (°C450-100) نيز تحت نرخ كرنش هاي مختلف انجام پذيرفت تا تحولات رفتار سيلان آلياژ در محدوده وسيعتري قابل درك باشد. تحت اين شرايط چگونگي انتقال رفتار از حالت جامد به حالت نيمه جامد ارزيابي شد. معادلات بنيادي تواني به منظور مدل‌سازي رفتار كار گرم آلياژ در محدوده دمايي جامد و نيمه جامد و نشان دادن تاثير شرايط مختلف تغييرشكل بر تنش سيلان مورد استفاده قرارگرفت و تنش سيلان برحسب تابعي از پارامتر زنر-هولمان مدلسازي شد. نتايج به دست آمده نشان مي¬دهد ميزان سطوح تنشي در محدوده نيمه¬جامد به ميزان قابل ملاحظه¬اي در مقايسه با محدوده دمايي جامد پايين¬تر است. با افزايش دماي تغييرشكل و افزايش كسر حجمي فاز مايع، سطوح تنشي در دماهاي بالاتر و تحت نرخ كرنش هاي مختلف به هم نزديك¬تر مي شود. ضريب حساسيت به نرخ كرنش در محدوده دمايي جامد و نيمه جامد برابر 132/0 و 230/0 به دست آمد. علت اين تغيير در رفتار ماده به تغيير مكانيزم حاكم بر تغيير شكل نسبت داده شد. مقادير انرژي فعال سازي تغيير شكل در دو محدوده دمايي جامد و نيمه جامد به ترتيب 270 و KJmole-1 246 محاسبه گرديدند. تفاوت در انرژي فعال سازي در دو محدوده دمايي جامد و نيمه جامد به ذوب شدن رسوبات در دماهاي بالاي °C500 نسبت داده شد. منظور بررسي صحت رابطه ي بنيادي استتخراج شده براي آلياژ آلومينيوم 7075 در دماهاي بالا مقايسه اي بين مقادير تنش پيك بدست آمده از نمودارهاي حاصل از آزمايش فشار گرم و مقادير محاسبه شده از مدل پيشنهادي صورت پذيرفت. كلمات كليدي: آلياژ آلومينيوم 7075؛ تغييرشكل نيمه جامد؛ مدلسازي عددي؛ معادلات بنيادي

192999

دانشگاه علم و صنعت ايران

شكل دهي فلزات

دكتر ابوطالبي - دكتر رضوي