تأثير عمليات‌حرارتي بر ريزساختار، خواص كششي و تغيير فرم پلاستيكي يك آلياژ آلومينيوم - منيزيم

كارشناسي ارشد

فرآيند نورد به عنوان يكي از روش‌هاي توليد و تغيير‌ شكل بر روي ورق¬هاي آلياژ آلومينيوم استفاده مي‌شود. جهت دستيابي به خواص بهينه استحكام و شكل¬پذيري ورق‌هاي آلومينيوم، علاوه بر كارسرد انجام عمليات¬حرارتي بر روي اين ورق¬ها نيز ضروري است. از آنجايي كه ريز‌ساختار عامل مهمي در تعيين خواص اين آلياژ است، در اين تحقيق تأثير عمليات‌حرارتي بر ريزساختار، خواص كششي و تغيير شكل پلاستيك يك ورق آلياژ AlMg6 به منظور رسيدن به شرايط بهينه مورد بررسي قرار گرفته است. در اين تحقيق ابتدا ورق‌ مورد نظر تحت عمليات‌حرارتي و آزمايش كشش تك¬محوري و سختي¬سنجي قرار گرفت تا بتوان از نتايج آزمايش كشش براي محاسبه پارامترهاي كارسختي و ناهمسانگردي استفاده شود. به منظور بررسي ريزساختار از ميكروسكوپ نوري(OM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM)، دستگاه آناليز پراش اشعه ايكس(XRD) و آناليز عنصري(EDS) استفاده شده است. با استفاده از نتايج OM و SEM اندازه متوسط دانه‌ها محاسبه شد و با استفاده از EDS و XRD فازهاي موجود در زمينه شناسايي و تحليل شدند. چگالي نابجايي‌ها بر اساس تئوري ويليامسون – هال با استفاده از پيك¬هاي نتايج پراش اشعه ايكس محاسبه شده است. با مقايسه نتايج آزمايش كشش و ريزساختار شرايط بهينه عمليات‌حرارتي دماي °C415 و زمان min15 تعيين شد. مقادير تنش تسليم، استحكام كششي نهايي و درصد ازدياد طول يكنواخت پلاستيك در شرايط بهينه، به ترتيب برابر MPa5/166، MPa354 و 2/15% در راستاي نورد بوده است. مقدار سختي در نمونه -اوليه HV106 بود كه به HV5/80 در نمونه بهينه كاهش يافته است. مقدار توان كارسختي نيز از 139/0 به مقدار 276/0 در نمونه بهينه افزايش يافته است. مقادير پارامتر ناهمسانگردي در نمونه اوليه 57/0 بود كه به مقدار 54/0تغيير نموده است كه حاكي از آن است كه تغييرات چنداني در ناهمسانگردي اتفاق نيفتاده است. در نمونه اوليه و نمونه بهينه ميانگين اندازه‌دانه‌ها به ترتيب μm1/44 وμm 6/35 و چگالي نابجايي‌ها به ترتيب (cm-2)109×2/10 و (cm-2)109×58/8 محاسبه گرديد. نتايج اين تحقيقات نشان داد كه عمليات‌حرارتي اعمال شده موجب كاهش چگالي نابجايي¬ها، افزايش توان كارسختي، كاهش اندازه¬دانه‌ها و افزايش درصد ازدياد طول يكنواخت پلاستيك، به عنوان عوامل افزايش قابليت شكل¬دهي، شده است. همچنين بررسي‌هاي ريزساختاري نشان داد كه نحوه¬ي توزيع فازهاي ثانويه به ويژه فاز  در نحوه¬ي استحكام بخشي آلياژ نقش اساسي ايفاء مي‌نمايد. بررسي سطوح شكست نمونه¬هاي كشش نشان داد كه شكست در نمونه بهينه به صورت داكتيل يا نرم رخ داده است، در حاليكه در نمونه اوليه مكانيزم شكست شبه¬نرم بوده است.

194592

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر بهمن ميرزاخاني

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

دكتر حسين عربي - دكتر باقر محمد صادقي