بررسی بهبود خواص مکانیکی ورق فلزی آلیاژهای سبک ریزدانه‌شده به روش فشار کنگره‌ای مقید - دانشکده فنی و مهندسی
بررسی بهبود خواص مکانیکی ورق فلزی آلیاژهای سبک ریزدانه‌شده به روش فشار کنگره‌ای مقید
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: دکتری
عنوان: Title: بررسی بهبود خواص مکانیکی ورق فلزی آلیاژهای سبک ریزدانه‌شده به روش فشار کنگره‌ای مقید
ارائه دهنده: Provider: صادق قربانحسینی
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر فرامرز فرشته‌صنیعی
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر مجید واثقی - دکتر سید جمال حسینی‌پور - دکتر رحمن سیفی
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 31 اردیبهشت 1399- ساعت برگزاری: 9:00 صبح
مکان ارائه: Place of presentation: آمفی تئاتر دانشکده
چکیده: Abstract: تغییر شکل پلاستیک شدید از جمله روش‌های شکل‌دهی فلزات به منظور بهبود خواص مکانیکی به شمار می‌آید. فرآیند فشار کنگره‌ای مقید به عنوان یکی از روش‌های تغییر شکل پلاستیک شدید ورقی، طی سال‌های اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، فرآیند فشار کنگره‌ای مقید در دمای بالا طی سه سیکل بر روی آلیاژ آلومینیم 2024 و منیزیم AZ91D صورت گرفت. با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و انتشار اشعه ایکس، ریزساختار نمونه‌های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت، و به بحث و مقایسه میانگین ابعاد دانه‌ها، توسعه و ریخت‌شناسی رسوبات و فازهای ثانویه و هم‌چنین جهت‌گیری ترجیحی دانه‌ها از طریق آزمون بافت کریستالوگرافی پرداخته شد. خواص مکانیکی نمونه‌های گوناگون هر دو آلیاژ نظیر استحکام کششی نهایی، استحکام تسلیم، درصد ازدیاد طول، سختی ویکرز، ضرایب ناهمسانگردی، چقرمگی شکست و نرخ رشد ترک خستگی نیز اندازه‌گیری شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که نمونه‌های تولید شده طی سیکل اول فرآیند فشار کنگره‌ای مقید، در هر دو آلیاژ، کمترین میانگین ابعاد دانه‌ها را نسبت به سایر نمونه‌ها داشتند. در آلیاژ آلومینیم 2024، به ترتیب استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و سختی ویکرز میانگین نسبت به نمونه بازپخت شده، با افزایش 45%، %21 و 65%، به ترتیب به 2/112 مگاپاسکال، 0/225 مگاپاسکال و 9/128 ویکرز رسیدند. در آلیاژ منیزیم AZ91D نیز بعد از انجام یک سیکل، به ترتیب استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و سختی ویکرز میانگین نمونه سیکل اول به ترتیب به 7/166 مگاپاسکال، 1/261 مگاپاسکال و 3/86 ویکرز رسیدند. دست یافتن به درصد ازدیاد طول %0/41، برای نمونه تولید شده طی سیکل سوم این فرآیند، برای آلیاژ آلومینیم 2024 و درصد ازدیاد طول %1/36 برای نمونه سیکل اول آلیاژ منیزیم AZ91D از جمله دستاوردهای مهم این پژوهش است. هم‌چنین این تحقیق نشان داد که نمونه سیکل اول در هر دو آلیاژ، در عین دارا بودن ضریب ناهمسانگردی قائم بالا، ضریب ناهمسانگردی صفحه‌ای پایینی دارند. این موضوع استفاده از ورق تولید شده طی سیکل اول فرآیند فشار کنگره‌ای مقید دما بالا را برای استفاده در فرآیندهای شکل‌دهی فلزات ثانویه مناسب می‌سازد. بیشترین چقرمگی شکست در آلیاژ آلومینیم 2024 مربوط به نمونه سیکل اول با مقدار 07/25 و در آلیاژ منیزیم AZ91D نیز متعلق به نمونه سیکل اول با مقدار 90/20 می-باشد. بیشترین نرخ رشد ترک خستگی در ناحیه پایدار، در هر دو آلیاژ، مربوط به نمونه سیکل اول است. در این پژوهش، فرآیند فشار کنگره‌ای مقید در نرم‌افزار آباکوس شبیه‌سازی شد. با استفاده از نتایج شبیه‌سازی‌های صورت گرفته و استفاده از شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک، ابعاد بهینه قالب جهت دست‌یابی به بیشترین و یکنواخت‌ترین توزیع کرنش القایی و کمترین نیروی لازم برای انجام فرآیند تعیین شدند.
فایل: ّFile: تنزيل فایل