بررسي تاثير ساختار گرادياني بر خواص مكانيكي و رفتار شكست ورق هاي آلومينيوم

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

هدف از اين پژوهش ايجاد ساختار گرادياني در ورق آلومينيوم 1050 با استفاده از روش نورد پيوندي و آنيل است. براي اين منظور نمونه¬هاي آلومينيومي به صورت 3 لايه، كه لايه¬هاي جانبي جهت كمتر بودن اندازه دانه در سطح نمونه، داراي كاهش ضخامت اوليه¬ي 20، 35 و 50 درصد بودند و لايه¬ي مياني فاقد نورد اوليه بود، در دماي محيط و در شرايط بدون روانكاري تحت نورد پيوندي قرار گرفتند. سپس جهت دستيابي به انعطاف¬پذيري و چقرمگي مناسب، نمونه¬ها در دماي ºC380 و در زمان¬هاي 15 تا 2800 ثانيه آنيل شدند. پس از آن تغييرات ريزساختاري و خواص مكانيكي مورد بررسي قرار گرفت.تغييرات ريزساختاري پس از نورد پيوندي و آنيل، با استفاده از ميكروسكوپ نوري مورد بررسي قرار گرفت. اختلاف اندازه دانه بين لايه¬هاي جانبي و لايه¬ي مركزي قابل مشاهده بود. با افزايش زمان آنيل دانه¬ها رشد كرد و تا زمان 600 ثانيه اين رشد قابل توجه بود و بعد از آن سرعت رشد دانه¬ها به شدت كاهش يافت. همچنين با افزايش زمان آنيل گرادياني ساختاري بين لايه¬ي مركزي و لايه¬هاي جانبي كاهش يافت، به اين معني كه ميانگين اندازه در اين لايه¬ها به يكديگر نزديك شد. براي ارزيابي خواص مكانيكي و رفتار شكست از آزمون كشش تك محوره، پانچ برشي و خمش استفاده شد. در بيشتر نمونه¬ها افزايش چقرمگي رخ داد. نتايج آزمون كشش نشان داد كه نمونه¬ها با زمان آنيل 120 ثانيه، بهبود قابل توجهي به طور همزمان در استحكام و انعطاف¬پذيري از خود نشان مي¬دهند و بهترين چقرمگي مربوط به نمونه¬اي با 20 درصد كاهش ضخامت اوليه كه 120 ثانيه در دماي ºC380 آنيل شده¬، برابر با MJ/m39/46، بود. آزمون خمش نيز نشان داد با افزايش زمان آنيل مقاومت به خمش با افزايش همراه است. مقطع شكست نيز به وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده شد در لايه¬ي مركزي پهنا و عمق ديمپل¬ها نسبت به لايه¬هاي جانبي بيشتر است كه مي¬توان آن را به تفاوت اندازه در اين لايه¬ها نسبت داد. در نتيجه در لايه¬ي مركزي شكست نرم¬تري نسبت به لايه¬هاي جانبي رخ مي¬دهد.

216223

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان

نويد شعيدي

عباس بهرامي، قاسم ديني

محمدرضا طرقي نژاد