تاثير كرنش بر فرايند تيكسوفورج آلومينيوم

كارشناسي ارشد

فرايند شكل‌دهي نيمه‌جامد، فناوري نسبتا جديدي محسوب مي‌شود، كه براي شكل‌دهي فلزات در حالت نيمه‌جامد مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين دسته از فرايندها با روش‌هاي معمول توليد، كه فلز كاملا در حالت جامد يا مذاب بوده، متفاوت است. تفاوت اصلي فرايند شكل‌دهي نيمه‌جامد با ريخته‌گري، ايجاد ساختار غيردندريتي در مخلوط نيمه‌جامد است. فرايند تيكسوفورج پودري يكي از روش‌هاي شكل‌دهي نيمه‌جامد به حساب مي‌آيد كه در آن پارامترهاي مختلفي از جمله فشار پرس سرد، زمان گرمايش، دماي تيكسوفورج، زمان آسياكاري گلوله‌اي، دماي پيش‌گرم تا منطقه نيمه‌جامد و فشار تيكسوفورج موثر هستند. تغيير در اين پارامترها، باعث تغيير در ساختار شده كه بهينه‌سازي اين پارامترها به منظور دست‌يابي به ماده‌اي با ريزساختار مناسب و خواص مكانيكي مناسب الزاميست. در پايان‌نامه پيش رو، نمونه (V) شكل، با استفاده از روش تيكسوفورج پودري توليد شد. براي ساخت نمونه (V) شكل از آلياژ آلومينيم 520 استفاده شد، هم‌چنين براي اولين بار از روش تيكسوفورج پودري (پودر بازيافت شده از براده‌هاي فرزكاري با روش آسياكاري مكانيكي) براي ساخت نمونه (V) شكل با ابعاد بزرگ و سالم استفاده شد. نتايج نشان داد، كه فشار پرس سرد، زمان گرمايش، دماي تيكسوفورج و زمان آسياكاري گلوله‌اي بر روي ساختار نمونه در فرايند تيكسوفورج پودري تاثيرگذار است. اثر دماي تيكسوفورج و زمان آسياكاري گلوله‌اي بر روي ريزساختار و سختي نمونه تيكسوفورج پودري مورد بررسي قرار گرفت. مقادير مناسب فشار پرس سرد MPa600، زمان گرمايش h3، دماي تيكسوفورج c°605 و زمان آسياكاري گلوله‌اي h35 براي دست‌يابي به نمونه با ريزساختار يكنواخت، سختي بالا و توزيع مناسب ذرات كروي به دست آمد. با بررسي ريزساختار نمونه‌ها در دماهاي C°580، C°595 و C°600 مشخص شد، كه دما بر روي كسر حجمي جامد تاثيرگذار بوده است. هم‌چنين با افزايش زمان آسياكاري گلوله‌اي به دليل ريز شدن اندازه ذرات پودر، سختي افزايش يافته است. در نهايت شبيه‌سازي فرآيند با نرم‌افزار ديفرم انجام شد و مقايسه نتايج با سختي نشان داد، كه كرنش بر روي سختي موثر است. در نمونه تيكسوفورج پودري با افزايش كرنش از لبه تا مركز نمونه، سختي نيز افزايش پيدا كرده است.

193202

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك

دكتر محمد صديقي