مطالعه تحلیلی، عددی و آزمایشگاهی شکل‌دهی سوپرپلاستیک ورق‌های فلزی آلیاژ سبک ریزدانه شده - دانشکده فنی و مهندسی
مطالعه تحلیلی، عددی و آزمایشگاهی شکل‌دهی سوپرپلاستیک ورق‌های فلزی آلیاژ سبک ریزدانه شده
نوع: Type: رساله
مقطع: Segment: دکتری
عنوان: Title: مطالعه تحلیلی، عددی و آزمایشگاهی شکل‌دهی سوپرپلاستیک ورق‌های فلزی آلیاژ سبک ریزدانه شده
ارائه دهنده: Provider: علی احمدی جبلی - رشته مهندسی مکانیک
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر فرامرز فرشته‌صنیعی
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر علی علوی نیا - دکتر محمد بخشی جویباری - دکتر حشمت الله حقیقت
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1402/11/11 - 9:30
مکان ارائه: Place of presentation: سالن آمفی‌تئاتر دانشکده فنی مهندسی
چکیده: Abstract: کلید دست‌یابی به عملیات موفق شکل‌دهی سوپرپلاستیک به‌عنوان یکی از روش‌های پیشرفته تولید قطعات صنعتی، شناخت کافی نحوه سیلان فلز و کنترل آن به‌علت تأثیر فراوان بر روی ریزساختار است. این روش شکل‌دهی عموماً در دمای بالا و نرخ کرنش پایین انجام پذیرفته و لذا دارای سرعت و بهره‌وری مطلوب در خطوط تولید با حجم بالا نیست. با توجه به تأثیر اندازه دانه مواد بر مقاومت آن‌ها در برابر جریان پلاستیک، می‌توان با کاهش اندازه دانه به‌بهبود خواص سوپرپلاستیک در دماهای پایین‌تر و نرخ‌کرنش‌های بیشتر امیدوار بود. این امر با ارتقاء ریزساختار مواد به‌کمک روش‌های تغییرشکل پلاستیک شدید امکان‌پذیر است. در پژوهش حاضر ابتدا سه پاس از فرآیند فشار کنگره‌ای مقید (CGP) در دمای 250 درجه سانتیگراد بر روی ورق آلیاژ آلومینیم 5083 اجرا گردید. ضمن تعیین عناصر ورق اولیه، ابتدا توسط میکروسکوپ نوری به‌بررسی ریزساختار هر دو دسته ورق‌های اولیه و تولید شده، و محاسبه ابعاد میانگین دانه‌های آن‌ها پرداخته شد. سپس با بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و به‌کمک آزمون طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، در رابطه با وجود رسوبات، نوع ترکیبات بین فلزی و تأثیر آن‌ها بحث گردید. در ادامه به‌کمک آزمون‌های تکمیلی گام دوم به‌مطالعه ریزسختی، خواص مکانیکی، شکست‌نگاری، خاصیت سوپرپلاستیک یک‌بعدی و سه‌بعدی هر چهار ورق پرداخته شد. در واقع با تحلیل نتایج آزمون‌های سختی‌سنجی، کشش تک‌محوری گرم و دمای محیط، و پردازش تصاویر سطوح شکست این نمونه‌ها، به‌بررسی خواص مکانیکی و سوپرپلاستیک ورق‌ها، علت اختلاف ذاتی این خواص، نحوه ارتباط این تفاوت‌ها با عوامل ساختاری و متالورژیکی مورد تحقیق قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که نمونه تولید شده طی پاس اول فرآیند CGP، کمترین میانگین اندازه دانه را نسبت به سایر نمونه‌ها دارد. دست یافتن به‌درصد ازدیاد طول 2/56% برای ورق تولید شده در سومین پاس از فرآیند CGP از جمله دستاوردهای مهم این پژوهش است که یکی از دلایل این رخ‌داد حذف رسوب Al6(Fe,Mn) و حل آن در زمینه فلزی می‌باشد. ورق پاس سوم با ضریب ناهمگنی IF=2.9 همگن‌ترین ورق ریزدانه شده در توزیع خواص مکانیکی از جمله سختی است. ورق تولیدی در اولین پاس به‌علت بهبود بیشتر در خواص مکانیکی، همگن‌تر بودن و از سوی دیگر داشتن نرخ تولید بالاتر در تهیه مواد اولیه خطوط تولید، نسبت به ورق پاس دوم این فرآیند ترجیح داده می‌شود.
فایل: ّFile: تنزيل فایل