Faculty - دانشکده فنی و مهندسی

Professor

Update: 2024-10-31

Faramarz Fereshteh-Saniee

Faculty of Engineering / Department of Mechanical Engineering

P.H.D dissertations

بررسي تأثير متغيرهاي فرآيند توليد و افزودني هاي نانو بر خواص مكانيكي محصول در ريخته گري پيوسته آلياژهاي آلومينيم و/يا منيزيم
محمدمهدي اميري 2021
از آنجا كه توليد ورق هاي آلومينيمي به روش ريخته گري پيوسته و نورد همزمان يكي از روش هاي توليد با سرعت بالا و توأم با صرفه جويي قابل ملاحظه در مصرف انرژي مي باشد، در اين پژوهش با تمركز برروي تغيير متغيرهاي فرآيند شامل نرخ خنك كاري مذاب، اختلاف سرعت چرخش غلتك ها در ايستگاه نورد و تأثير افزودني ذرات در مقياس نانو بر ريزساختار، استحكام، ميزان نرمي و شكل پذيري، رفتار ناهمسانگردي و توزيع سختي در محصول نهايي پرداخته -شده است. در اين ارتباط سه تابع مختلف براي آهنگ خنك كاري و تبديل مذاب آلومينيم 7075 به جامد در نظر گرفته شد. براساس آزمايش ها و مطالعات انجام شده، چنين نتيجه شد كه سرعت خنك كاري بالاتر باعث بهبود خواص مكانيكي شامل استحكام و سختي در ورق توليد شدۀ نهايي گرديده است. همچنين در صورت وجود انتقال حرارت طبيعي و كنترل نشدۀ قطعه كار بين خروجي مجراي سرمايش و ايستگاه نورد، اين پديده مي تواند منجربه بروز تفاوت در سختي در امتداد ضخامت محصول نهايي (امتداد عمود بر صفحۀ ورق) گردد. براي بررسي تأثير اختلاف سرعت دوراني غلتك ها در عمليات نورد، پس از انجام فرآيند ريخته گري پيوسته بلافاصله ماده تحت عمليات نورد با اختلاف سرعت بين غلتك بالايي نسبت به غلتك پاييني به ميزان 1:1، 1:1.2 و 1:1.4 قرار داده شد. مشاهده گرديد كه وجود اختلاف سرعت چرخش غلتك ها و افزايش اين اختلاف تا 40%، باعث بهبود خواص مكانيكي شامل استحكام تسليم به ميزان 41.5%، استحكام نهايي به مقدار 31.2%، و بهبود رفتار همسانگردي و ميزان سختي در محصول نهايي گرديده است. همچنين در اين مطالعه مشخص شد كه اين مقدار اختلاف سرعت دوراني غلتك ها، منجربه كاهش انعطاف پذيري و ازدياد طول ماده به مقدار 6% گرديده است. در پايان، براي بررسي تأثير افزودني مواد نانو-مقياس، دو تركيب وزني متفاوت 1 و 3 درصد نانو ذرات آلومينا با اندازه 50nm، براي ساخت نانو كامپوزيت آلومينيم 7075 مورد استفاده واقع شد. ملاحظه گرديد كه ظرفيت گرمايي ويژه اين افزودني، در مقياس نانو تغيير يافته و براي تحليل نتايج آزمايش ها نياز به بررسي خواص كوانتيده اين ماده در جامد مركب مورد نظر است. اين تفاوت در ظرفيت گرمايي ويژه باعث بروز اختلاف بين ريزساختار در محصولات با تركيب هاي گوناگون شده، به طوري كه با افزايش مقدار نانو ذرات آلومينا، خواص ورق مركب نهايي تا اندازه اي بهبود يافته ا
Thesis summary
كشش عميق هيدرومكانيكي ورق هاي آلياژ سبك در دماهاي بالا
سعيد يعقوبي 2020
در فايل پيوست ذخيره شده است.
Thesis summary
بررسي بهبود خواص مكانيكي ورق فلزي آلياژهاي سبك ريزدانه شده به روش فشار كنگره اي مقيد
صادق قربانحسيني 2020
تغيير شكل پلاستيك شديد از جمله روشهاي شكلدهي فلزات به منظور بهبود خواص مكانيكي به شمار ميآيد. فرآيند فشار كنگرهاي مقيد به عنوان يكي از روشهاي تغيير شكل پلاستيك شديد ورقي، طي سالهاي اخير مورد توجه محققين قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، فرآيند فشار كنگرهاي مقيد در دماي بالا طي سه سيكل بر روي آلياژ آلومينيم 2024 و منيزيم صورت گرفت. با استفاده از ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و انتشار اشعه ايكس، ريزساختار نمونههاي AZ91D مختلف مورد مطالعه قرار گرفت، و به بحث و مقايسه ميانگين ابعاد دانهها، توسعه و ريختشناسي رسوبات و فازهاي ثانويه و همچنين جهتگيري ترجيحي دانهها از طريق آزمون بافت كريستالوگرافي پرداخته شد. خواص مكانيكي نمونههاي گوناگون هر دو آلياژ نظير استحكام كششي نهايي، استحكام تسليم، درصد ازدياد طول، سختي ويكرز، ضرايب ناهمسانگردي، چقرمگي شكست و نرخ رشد ترك خستگي نيز اندازهگيري شدند. نتايج اين پژوهش نشان داد كه نمونههاي توليد شده طي سيكل اول فرآيند فشار كنگرهاي مقيد، در هر دو آلياژ، كمترين ميانگين ابعاد دانهها را نسبت به ساير نمونهها داشتند. در آلياژ آلومينيم 2024 ، به ترتيب 21 و 65 %، به % ،% استحكام تسليم، استحكام كششي نهايي و سختي ويكرز ميانگين نسبت به نمونه بازپخت شده، با افزايش 45 نيز بعد از انجام يك سيكل، به AZ91D 128 ويكرز رسيدند. در آلياژ منيزيم / 225 مگاپاسكال و 9 / 112 مگاپاسكال، 0 / ترتيب به 2 261/ 166 مگاپاسكال، 1 / ترتيب استحكام تسليم، استحكام كششي نهايي و سختي ويكرز ميانگين نمونه سيكل اول به ترتيب به 7 41 ، براي نمونه توليد شده طي سيكل سوم اين فرآيند، / 86 ويكرز رسيدند. دست يافتن به درصد ازدياد طول % 0 / مگاپاسكال و 3 از جمله دستاوردهاي مهم اين AZ91D 36 براي نمونه سيكل اول آلياژ منيزيم / براي آلياژ آلومينيم 2024 و درصد ازدياد طول % 1 پژوهش است. همچنين اين تحقيق نشان داد كه نمونه سيكل اول در هر دو آلياژ، در عين دارا بودن ضريب ناهمسانگردي قائم بالا، ضريب ناهمسانگردي صفحهاي پاييني دارند. اين موضوع استفاده از ورق توليد شده طي سيكل اول فرآيند فشار كنگرهاي مقيد دما بالا را براي استفاده در فرآيندهاي شكلدهي فلزات ثانويه مناسب ميسازد. بيشترين چقرمگي شكست در آلياژ آلومينيم 2024 MPa m نيز متعلق به نمونه سيكل اول با مقدار AZ91D 25/07 و در آلياژ منيزيم MPa m مر
Thesis summary
شكل دهي نموي ورقي گرم دو آلياژ سبك
حسين خزاعلي 2017
شكل دهي نموي به دليل عدم نياز به قالب پيچيده و گران قيمت و انعطاف پذيري بالا از روش هاي مورد توجه مهندسان در شكل دهي ورقي مي باشد. براي استفاده از اين روش در شكل دهي ورقي آلياژهاي سبك و پركاربردي مانند تيتانيم Ti-6Al-4V و منيزيم AZ31 كه هدف مطالعه ي پيش رو است، نياز به گرم كردن فلز است زيرا اين آلياژها در دماي اتاق شكل پذيري خوبي ندارند. مطالعاتي بر شكل دهي نموي اين ورق هاي آلياژي انجام شده اما در هيچ كدام به طور جامع و با تحليل هاي كمي اثر عوامل مؤثر در فرآيند چون دماي اوليه، گام عمودي و قطر ابزار بررسي نگرديده است. در پژوهش حاضر، اثر اين عوامل با انجام آزمايش هاي فاكتوريل كامل بر دماي نهايي ورق، عمق كشش و نمودارهاي حد شكل پذيري پس از وقوع شكست در قطعه، مطالعه گرديده است. به علاوه با انتخاب مناسب چند آزمايش از آزمايش هاي انجام شده به تحقيق بر برگشت فنري، كاهش ضخامت، ريزساختار و سختي ماده پرداخته شد. به دليل تعداد زياد آزمايش ها در اين پژوهش ابتدا به منظور كاهش هزينه ها، شكل دهي يك هندسه ي ساده و كاربردي كه شامل ايجاد يك شيار بر ورق است، انتخاب گرديد. سپس روش طراحي آزمايش تاگوچي با استفاده از نتايج آزمايش هاي فاكتوريل كامل به محك گذاشته شد و در نهايت پس از اطمينان از كارآيي اين روش در تحقيق حاضر، از اين روش در شكل دهي گرم مخروط ناقص با زاويه ي جداره ي متغير از جنس تيتانيم استفاده گرديد. اين هندسه ي جديد با تغيير زاويه حين آزمايش، نياز به شكل دهي مخروط هاي مختلف براي يافتن بيش ترين زاويه ي جداره ي قابل حصول را برطرف نمود. به علاوه بهره گرفتن از روش تاگوچي به كاهش تعداد آزمايش ها و هزينه ها كمك شاياني نمود. نتايج نشان دادند كه در شكل دهي شيار فلز تيتانيم به دليل مقاومت بالا نسبت به تغييرشكل و اصطكاك زياد بين ابزار و ورق، دماي نهايي نسبت به منيزيم افزايش چشم گيري داشت. روابط كمي به دست آمده از نتايج آزمايش هاي كامل نشان داد كه اثرگذارترين عامل در دماي نهايي و عمق كشش براي تيتانيم به ترتيب قطر ابزار و گام عمودي و براي منيزيم در هر دو حالت دماي اوليه ي ورق بود. اين يافته ها توسط تحليل واريانس داده ها نيز تأييد شدند. بررسي دو معيار نمودارهاي حدي و كاهش ضخامت در دو فلز نيز نشان دادند كه همواره افزايش دماي اوليه ي ورق به دليل نرم تر شدن ورق، قابليت شكل پذيري را بالا مي برد.
Thesis summary
شكل دهي سوپرپلاستيك آلياژهاي آلومينيم و منيزيم
نعيمه فخار 2016
در اين پژوهش فرآيند كوبش متوالي بر روي آلياژهاي AA 5083 آلومينيم و ZK60 منيزيم در مسيرها و عبورهاي مختلف انجام شد و اثر فرآيند مذكور بر روي ريز ساختار، خواص مكانيكي و رفتار سوپرپلاستيك آن ها مورد بررسي قرار گرفت. ساختار دانه بندي در آلياژهاي مورد نظر به شدت ريز دانه شد، به گونه اي كه اندازه دانه آلومينيم در عبور ششم فرآيند از µm 100 براي ماده اوليه به nm 200 كاهش يافت و براي آلياژ منيزيم اين مقدار از µm 40 براي ماده باز پخت شده به µm 8/2 براي ماده در عبور پنجم رسيد. استحكام آلياژ AA 5083 با افزايش تعداد عبورها در فرآيند كوبش متوالي افزايش يافت در حالي كه براي آلياژ منيزيم به علت تأثير همزمان كاهش اندازه دانه در ساختار و تغيير بافت نمونه ها، ابتدا استحكام در عبور اول افزايش يافته و سپس در عبور سوم كاهش يافت و نهايتاً در عبور پنجم مجدداً افزايش پيدا كرد. رفتار سوپرپلاستيك آلياژ آلومينيم در عبورهاي مختلف فرآيند كوبش متوالي با انجام آزمون سنبه برشي مورد بررسي قرار گرفت. مشاهده گرديد كه نمونه توليد شده در عبور اول در دماي 400 و در محدوده نرخ كرنش برشي داراي خواص سوپرپلاستيك با مقدار ضريب حساسيت به نرخ كرنش 43/0 است. بنابراين كاهش اندازه دانه در ماده موجب پديدار شدن رفتار سوپرپلاستيك در آن شده است. نمونه هايي كه تحت فرآيند كوبش متوالي در عبورهاي مختلف قرار داشتند در قالب اكستروژن ورق قرار گرفته و تبديل به ورق شدند. ريز ساختار و خواص مكانيكي و نيز رفتار سوپر پلاستيك اين مواد مورد بررسي قرار گرفت. ريز ساختار ورق هاي منيزيمي توليد شده از نمونه هايي كه تحت فرآيند كوبش متوالي قرار داشتند در مقايسه با ورق اكسترود شده از ماده اوليه ريز دانه تر و نيز همگن تر بود. با افزايش تعداد عبورهاي فرآيند كوبش متوالي قبل از اكستروژن، اندكي افزايش در اندازه دانه ورق منيزيم مشاهده شد كه دليل آن را مي توان رشد دانه ها در اثر گرمايش ماده در زمان بين انجام آزمايش ها دانست. با بررسي خواص مكانيكي ورق هاي منيزيمي، مشاهده شد كه استحكام آن ها از استحكام ورقي كه از ماده بازپخت شده اوليه توليد شده كمتر است، اما ميزان شكل پذيري ورق ها در راستاي اكستروژن بيشتر از نمونه ها در عبورهاي مختلف فرآيند كوبش متوالي است. بيشترين ازدياد طول در دماي اتاق براي ورق منيزيمي توليد شده از قطعه اي كه تحت سه عبور فرآيند كو
Thesis summary

Master Theses

اكستروژن جانبي آلياژمنيزيم AZ80 تقويت شده با نانوذرات
رضا قاسمي 2023
مﻨﻴﺰم، ﻓﻠﺰي ﺳﺒﻚ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻧﺴﺒﺖ اﺳﺘﺤﻜﺎم ﺑﻪوزن آن ﺑﺎﻻ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﻴﻦ اﻣﺮ ﺳﺒﺐ ﺷﺪه ﺗﺎ ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﻻزم ﺟﻬﺖ ﺟﺎي- ﮔﺰﻳﻨﻲ ﻓﻠﺰﻫﺎﻳﻲ ﻫﻤﭽﻮن آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم و ﻓﻮﻻد را داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ. آﻟﻴﺎژ ﺳﺎزي ﺳﺒﺐ اﻓﺰاﻳﺶ اﺳﺘﺤﻜﺎم ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ و ﻳﻜﻲ از اﻳﻦ آﻟﻴﺎژﻫﺎ ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ AZ80 ﺑﻮده ﻛﻪ آﻟﻴﺎژ ﭘﺎﻳﻪ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ در اﻳﻦ ﭘﺎﻳﺎنﻧﺎﻣﻪ اﺳﺖ. اﻳﻦ آﻟﻴﺎژ اﺳﺘﺤﻜﺎم و ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﺷﻜﻞدﻫﻲ ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دﻳﮕﺮ آﻟﻴﺎژﻫﺎي ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ داﺷﺘﻪ اﺳﺖ. در اﻳﻦ ﭘﮋوﻫﺶ ﺑﺮاي ﺑﺎﻻ ﺑﺮدن ﺧﻮاص آﻟﻴﺎژ ﻣﺬﻛﻮر از ﺑﺮﺧﻲ ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻮاد ﻧﻴﺰ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. در واﻗﻊ ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻮاد ﺳﺒﺐ اﻳﺠﺎد ﻓﺎزﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ در ﻓﻠﺰ ﻣﻨﻴﺰم ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ و ﻫﺮ ﻧﺎﻧﻮ ﻣﺎده ﻓﺎز ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ را در آﻟﻴﺎژ اﻳﺠﺎد ﻣﻲﻛﻨﺪ. ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻮاد ﮔﻮﻧﺎﮔﻮﻧﻲ را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﺮاي آﻟﻴﺎژ AZ80 اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد وﻟﻲ ﭘﺮﻛﺎرﺑﺮدﺗﺮﻳﻦ آنﻫﺎ ﻛﻪ اﺛﺮﮔﺬاري ﻧﺴﺒﺘ ًﺎ ﺧﻮﺑﻲ ﺑﺮ روي ﻓﻠﺰ ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ داﺷﺘﻪ، ﻧﺎﻧﻮ ذرات ﮔﺮاﻓﻦ (GNP) و اﻛﺴﻴﺪ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻢ (AL2O3) ﺑﻮده ﻛﻪ ﻫﺮ ﻛﺪام از اﻳﻦ ﺗﻘﻮﻳﺖﻛﻨﻨﺪهﻫﺎ اﺛﺮﮔﺬاري ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ ﺑﺮ رﻳﺰﺳﺎﺧﺘﺎر آﻟﻴﺎژ ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ. از ﻃﺮﻓﻲ ﺷﻜﻞدﻫﻲ ﻧﻴﺰ ﺳﺒﺐ اﻓﺰاﻳﺶ اﺳﺘﺤﻜﺎم و ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺧﻮاص ﻣﺎده ﻣﻲﮔﺮدد. ﻳﻜﻲ از ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي ﺷﻜﻞدﻫﻲ، اﻛﺴﺘﺮوژن ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎي ﻣﺴﺎوي (ECAP) ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﻣﻲﺗﻮان از آن ﺑﻪﻋﻨﻮان روﺷﻲ ﺑﺮاي رﻳﺰ ﺳﺎﺧﺘﺎر (UFG) ﻛﺮدن آﻟﻴﺎژ ﻧﺎم ﺑﺮد. در ﺣﺎل ﺣﺎﺿﺮ، زﻳﺮ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪاي از روش ECAP ﺑﺎ ﻧﺎم NECAP ﻳﺎ اﻛﺴﺘﺮوژن ﺟﺎﻧﺒﻲ در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎي ﻧﺎﻣﺴﺎوي در اﻳﻦ ﭘﮋوﻫﺶ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﺎﻣﺴﺎوي ﺑﻮدن ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎي ﻗﺎﻟﺐ اﻛﺴﺘﺮوژن، ﺳﺒﺐ ﺷﺪه ﺗﺎ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻣﺎده از ﺣﺎﻟﺖ ECAP ﺑﻴﺶﺗﺮ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻛﺮده و ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪﺟﺪﻳﺪ ﺑﻮدن اﻳﻦ روش، ﻫﻨﻮز اﻣﻜﺎن ﻛﺎر ﺑﺮاي ﺗﺤﻘﻴﻖ و ﺑﺮرﺳﻲ ﺑﺮ روي آن وﺟﻮد دارد. در اﻳﻦ ﭘﮋوﻫﺶ اﺑﺘﺪا آﻟﻴﺎژ AZ80 ﺑﺎ ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻮاد ﮔﺮاﻓﻦ و اﻛﺴﻴﺪ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻢ ﺗﺮﻛﻴﺐ و ﺳﭙﺲ ﺑﻪوﺳﻴﻠﻪ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻜﻞدﻫﻲ NECAP، ﺗﺤﺖ ﺷﺮاﻳﻂ دﻣﺎ و ﺳﺮﻋﺖ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﺧﻮاص اﻳﻦ آﻟﻴﺎژﻫﺎي ﺗﻮﻟﻴﺪي ﻣﻲﺑﺎﻳﺴﺖ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﮔﻴﺮد. ﺑﻪﻫﻤﻴﻦ ﻋﻠﺖ آزﻣﺎﻳﺶﻫﺎي ﻣﺘﻨﻮﻋﻲ روي آنﻫﺎ ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺖ. اﻳﻦ آزﻣﺎﻳﺶﻫﺎ ﺷﺎﻣﻞ ﻛﺸﺶ، ﻓﺸﺎر، ﺳﺨﺘﻲﺳﻨﺠﻲ و رﻳﺰﺳﺎﺧﺘﺎرﺷﻨﺎﺳﻲ ﺑﻮدﻧﺪ. وﺟﻮد ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻮاد در اﻛﺜﺮ ﻧﻤﻮﻧﻪﻫﺎي آزﻣﺎﻳﺶ ﺳﺒﺐ اﻓﺰاﻳﺶ اﺳﺘﺤﻜﺎم ﻣﺎده ﺷﺪه. ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻧﻜﺘﻪ ﺗﻮﺟﻪ ﻛﺮد ﻛﻪ ﺑﻬﺒﻮد ﺧﻮاص در ﻳﻚ آزﻣﺎﻳﺶ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺳﺒﺐ ﺑﻬﺒﻮد ﺧﻮاص در آزﻣﺎﻳﺶ دﻳﮕﺮ ﻧﺸﻮد. ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻧﺎﻧﻮ ذرات AL2O3 در آﻟﻴﺎژ AZ80 ﻛﻪ رﻓﺘﺎر آن را در ﻛﺸﺶ و ﻓﺸﺎر ﻣﺘﻔﺎوت ﻛﺮد. اﻳﻦ آﻟﻴﺎژ در آزﻣﺎﻳﺶ ﻛﺸﺶ در دﻣﺎﻫﺎي ﺑﺎﻻ ﺧﻮاص ﻣﻄﻠﻮﺑﻲ ﻧﺪاﺷﺖ وﻟﻲ در آزﻣﺎﻳﺶ ﻓﺸﺎر ﺑﻪﺧﻮاص ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ رﺳﻴﺪ. آزﻣﺎﻳﺶ ﺳﺨﺘﻲ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ
Thesis summary
تأثيرات فرآيند اكستروژن مستقيم بر رفتار مكانيكي يك آلياژ زيست تخريب پذير منيزيمي
رحمان مقصودي 2023
چكيده: در سال هاي اخير پژوهش هاي بسياري به منظور گسترش استفاده از آلياژهاي منيزيم در صنايع هوافضا، الكترونيك، خودروسازي، تجهيزات ورزشي و پزشكي انجام شده است. منيزيم و آلياژهاي آن موادي زيست سازگار با پارامترهاي بيومكانيكي مناسب هستند كه مي توانند در محيط بيولوژيكي خورده شوند، با انتخاب دو آلياژ زيست تخريب پذير ZK30 و ZK60، ابتدا اين آلياژها ريخته گري شده و سپس تحت فرآيند اكستروژن مستقيم قرار گرفتند تا تأثير عوامل فرآيند شكل-دهي مذكور ( يعني عوامل دما و سرعت) بر ريزساختار، خواص سختي، استحكام كششي، درصد ازدياد طول، استحكام فشاري و كرنش شكست مورد بررسي قرار گيرد. بهترين محصول از نظر خواص مكانيكي براي هر كدام از دو آلياژ بررسي شده، در اين پايان نامه به عنوان گزينه ي اميدوار كننده براي ايمپلنت هاي ارتوپدي معرفي گرديده است. فرآيند اكستروژن نمونه ها در دماهاي °C 250 و °C 350 و همچنين سرعت هاي1 mm/min و 4 mm/min انجام شد. در پژوهش حاضر با انجام آزمايش هاي فاكتوريل كامل، اثر عوامل سرعت كوبه، دماي شكل دهي و درصد عنصر روي آلياژ، بر استحكام نهايي كششي، درصد ازدياد طول، استحكام نهايي فشاري،كرنش شكست و سختي مطالعه گرديده است. اگر چه پس از انجام فرآيند اكستروژن مستقيم، براي دماي 250 °C ساختار دانه بندي دوگانه مشاهده شد اما در دماي 350 °C ريزساختار هر دو آلياژ، دانه هاي تبلور مجدد يافته اي را نشان داد. فرآيند اكستروژن مستقيم باعث افزايش سختي، استحكام فشاري و استحكام كششي گرديد. اما با اين حال كرنش شكست تحت بار فشاري براي تمام نمونه هاي توليد شده با اكستروژن كم شد. همچنين در دماي 250 °C نيز درصد ازدياد طول براي سرعت هاي 1 mm/min و 4 mm/min كاهش يافت، اما در دماي 350 °C ماده نرم تر و درصد ازدياد طول كششي افزايش پيدا كرد. نتايج آزمايش فاكتوريل كامل نشان داد كه مؤثرترين عامل بر سختي، استحكام نهايي كششي و استحكام نهايي فشاري، افزودن درصد عنصر روي در آلياژ مي باشد. همچنين دما نيز مهمترين عامل براي تغييرات درصد ازدياد طول و كرنش شكست نشان داده شد.
Thesis summary
بررسي تجربي تأثير توام نانوذرات و فرآيند اكستروژن انبساط متناوب (CEE) بر خواص مكانيكي يك نوع آلياژ منيزيم
فرج صادقي 2020
چكيده: در سال هاي اخير مطالعات زيادي بر روي رفتار مكانيكي و ريزساختار منيزيم و آلياژهاي آن به دليل ويژگي هاي ممتاز همانند چگالي كم، نسبت استحكام به وزن بالا، قابليت ماشين كاري بالا و هدايت حرارتي مناسب انجام شده است. اين مطالعات منجر به افزايش كاربرد آلياژهاي منيزيم شده است. بااين حال خواص مكانيكي منيزيم براي برخي از كاربردهاي مهندسي كافي نيست كه اين ايراد را مي توان با اضافه نمودن نانوذرات برطرف نمود. در تحقيق حاضر تأثير افزودن نانوذرات بر خواص مكانيكي نمونه حاصل از فرآيند اكستروژن انبساطي (CEE) كه روش نويني در بين روش هاي تغيير شكل پلاستيك شديد است به صورت تجربي بررسي شده است. بدين منظور بعد از انتخاب نانوذرات آلومينيا با اندازه 20 نانومتر و آلياژ AM60 به عنوان فلز پايه علاوه بر نمونه بدون نانوذرات كامپوزيت زمينه فلزي AL2O3/AM60 با سه درصد وزني مختلف (5/0، 1، 5/1) از نانوذرات ساخته شد. سپس با استفاده از فرآيند اكستروژن انبساطي متناوب، كرنش هاي بالايي در طي سه مرحله مختلف در دماي ℃250 و سرعت mm/min 2 به نمونه هاي ريخته گري اعمال شد. پس از عمليات اكستروژن نتايج آزمون سختي سنجي، متالوگرافي و فشار در دماي اتاق مورد بررسي قرار گرفت. در اين پايان نامه براي اصلاح نتايج آزمون فشار از ضريب اصلاح تحدب استفاده شد. نتايج به دست آمده حاكي از كاهش ابعاد دانه ها و افزايش سختي و استحكام فشاري با افزايش درصد وزني نانوذرات در نمونه هاي ريخته گري است. به شكلي كه با افزايش 5/1 درصد نانوذرات اندازه متوسط دانه ها از µm6/35 به ̲µm9/11 رسيد كه 5/65 درصد كاهش را نشان مي دهد. همچنين سختي با 5/8 درصد افزايش به HV8/59 رسيده بود. افزايش درصد كسر وزني نانوذرات گرچه موجب كاهش طول شكست در نمونه ها شد اما استحكام تسليم را افزايش داده بود به شكلي كه در نمونه 5/1 درصد نانوذرات استحكام تسليم با افزايش 22/30% به مقدار Mpa 12/403 افزايش پيدا كرده بود. نتايج نمونه هاي اكستروژن شده نيز حاكي از كاهش تأثير فرآيند CEE پس از يك مرحله با افزايش درصد وزني نانوذرات بود. براي نمونه هاي اكسترود شده در دماي ℃250 و سرعت mm/min2 بيشترين مقدار تنش تسليم را نمونه تقويت شده با 5/1 درصد نانورذرات كه برابر Mpa26/491 بود، را داشت. در منحني هاي تنش-كرنش آزمون فشار افزايش كسر وزني نانوذرات و فرآيند CEE در دو مرحله اول موجب
Thesis summary
تحليل تجربي در مورد رفتار مكانيكي مواد مركب زمينه منيزيمي تقويت شده با الياف كربن
نويد بهمنش زاده 2019
در فايل پيوست آورده شده است.
Thesis summary
مطالعۀ تأثير فرآيندهاي كوبش متوالي و نورد بر خواص مكانيكي ورق هاي منيزيمي AM60
جواد شاكراردكاني 2019
در فايل پيوست آورده شده است.
Thesis summary
طراجي و ساخت سيستم هيدروفورمينگ گرم براي ساخت لوله از جنس آلياژهاي سبك
حميد بهزادي 2019
در فايل پيوست آورده شده است.
Thesis summary
طراحي و ساخت يك دستگاه ريخته گري آلياژ هاي سبك جهت بررسي تأثير عناصر آلياژي بر خواص مكانيكي محصول
هادي گلعذار 2018
منيزيم و آلياژهايش به سبب برخورداري از مزاياي متعدد به ويژه نسبت استحكام به وزن بالا، كم ترين چگالي در بين مواد سازه اي، امكان ريخته گري تحت فشار، قابليت ماشينكاري بالا، قابليت جوشكاري خوب، حفاظت از عناصر ديگر در مقابل خوردگي، دسترسي آسان و هدايت حرارتي مناسب دركانون توجهات محققين قرار دارند. با اين حال خواص مكانيكي اين فلز سبك براي بسياري از كاربردهاي مهندسي ناكافي مي باشد. به علت كمبود منابع علمي لازم، كارهاي تحقيقاتي زيادي در حال حاضر بر روي اين آلياژها در سرتاسر دنيا در حال انجام است. البته اين معضل با آلياژسازي و روش هاي توليد مناسب مي تواند مرتفع گردد. يكي از روش هاي توليد آلياژها، استفاده از ريخته گري همزني مي باشد. مزيت اين روش ريخته گري، با توجه به همزدن يكنواخت مواد مذاب، قطعه حاصل شده همگن بوده و داراي عيوب ناشي از عدم توزيع يكنواخت عناصر آلياژي نمي باشد. خواص مكانيكي و اساساً كيفيت آلياژهاي تهيه شده از روش ريخته گري همزني، تحت تأثير پارامترهاي متعددي قرار مي گيرند كه عواملي چون نوع همزن، سرعت همزن، اندازه و كسر وزني ذرات تقويت كننده از آن جمله اند. هدف از اين تحقيق، بررسي پارامتر مهم كسر وزني عنصر نقره در آلياژ منيزيمي AZ80 است كه حين فرآيند ساخت آلياژ مذكور به روش ريخته گري همزني دخيل مي باشد. در اين تحقيق از ذرات نقره به عنوان ماده تقويت كننده و آلياژ AZ80 به عنوان زمينه در ساخت آلياژ استفاده گرديد. همچنين با تهيه نمونه هاي كششي و فشاري اثر كسر وزني عنصر افزوده شده بر خواص مكانيكي آلياژ بررسي گرديد و با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) ريزساختار آلياژها، اندازه دانه و سطح شكست مورد بررسي قرار گرفت. سپس نتايج آنها با خواص آلياژ AZ80 بدون عنصر نقره كه با روش ريخته گري همزني ساخته شدند، مقايسه گرديد.
Thesis summary
تاثيرات پروفيل قالب روي خواص مكانيكي ورق هاي يك آلياژ منيزيم
دانش فريور 2018
شكل دهي فلزات به عنوان يكي از روش هاي مهم ساخت و توليد محسوب مي شود.
Thesis summary
تأثيرات افزودن نانوذرات و فرآيند اكستروژن بر خواص مكانيكي و ريزساختار يك آلياژ منيزيم
حديث كريمي 2018
توليد مواد با نسبت استحكام به وزن بالا همواره مورد توجه صنعت حمل و نقل به منظور كاهش مصرف سوخت و جلوگيري از انتشار گازهاي گل خانه اي بوده است. اين امر با تعويض مواد چگال تر مثل فولاد، آهن، مس و حتي آلومينيم با منيزيم سبك وزن امكان پذير است. منيزيم و آلياژهاي آن با وجود داشتن خواص مطلوبي چون چگالي كم، استحكام ويژه زياد و قابليت ماشين كاري بسيار بالا داراي معايبي نيز هستندكه از جمله مهم ترين آن ها ضريب ارتجاعي پايين، مقاومت كم در برابر خزش در دماهاي بالا، قابليت كار سرد ضعيف و محدوديت شكل پذيري مي باشند. در اين پايان نامه سعي بر اين است با اتخاذ سه رويكرد به صورت مستقل و همچنين تركيب آن ها، برخي از اين نقايص تا حدودي بهبود يابند. اين رويكرد ها عبارتند از: (الف) اعمال فرآيند تغييرشكل پلاستيك شديد، (ب) اعمال فرآيند شكل دهي اكستروژن داغ و (ج) افزودن نانوذرات به آلياژ. تغييرات ريز ساختار و خواص مكانيكي از جمله استحكام تسليم، استحكام نهايي و ازدياد طول و همچنين سختي مواد طي به كار بردن هر يك از رويكرد ها به طور مستقل و تركيبي بررسي شده است. هدف اصلي اين پژوهش مقايسه خواص مكانيكي ايجاد شده در حالت هاي مختلف هر يك از رويكرد هاي فوق و ادغام بهترين حالت ها، و درنتيجه توليد ورق هاي با استحكام و سختي زياد و شكل پذيري مناسب بوده است. در اين ارتباط، مطالعات مختلف شامل بررسي اثر تعداد عبور فرآيند تغيير شكل پلاستيك شديد و اثر افزودن نانوذرات مختلف در درصد هاي وزني و اندازه هاي مختلف صورت گرفته است. با اعمال يك عبور فرآيند كوبش متوالي بر روي يكي از نانوكامپوزيت هايي كه خواص مكانيكي و سختي مطلوبي از آن گزارش شده بود، ريزساختار و توزيع نانوذرات بهبود يافت و پس از آن عمليات اكستروژن داغ بر روي اين نمونه انجام شد. با به كارگيري فرآيند كوبش متوالي در عبور هاي بالا، استحكام و كشيدگي نمونه به طور چشم گيري افزايش يافت. ليكن به علت اشباع ريزساختار و خواص مكانيكي در عبور هاي بالا، سختي اندكي تنزّل يافت. افزودن نانوذرات نيز باعث افزايش استحكام و كشيدگي شد، اما افزودن نانوذرات بيش از كسر وزني معيني باعث كاهش خواص مكانيكي و سختي شد كه علت آن مي تواند توده اي شدن نانوذرات باشد. در مجموع بهترين خواص مكانيكي به خصوص شكل پذيري، براي ورق هاي توليد شده از نانوكامپوزيت هايي كه تحت عمليات شكل دهي تركيبي
Thesis summary
مطالعه تجربي ريخته گري گريزاز مركزآلياژهاي سبك
مهدي عربي نور 2017
ريخته گري گريز از مركز يكي از روش هاي توليد بسياري از قطعات متقارن و نيمه متقارن از جنس آلياژهاي مختلف و لوله ها مي باشد. در اين پايان نامه سعي شد تا روشي براي ريخته گري بوش آلياژهاي سبك آلومينيم و منيزيم كه دومي خاصيت تركيب پذيري شديدي با اكسيژن در حالت مذاب را دارد به دست آيد. بدين منظور ابتدا دستگاه ريخته گري بر پايه توليد بوش آلياژ منيزيم طراحي و ساخته و سپس ابتداﺀ به توليد بوش آلياژ آلومينيم پرداخته شد. سپس تأثير پارامتر دماي قالب و دور دستگاه همزمان بررسي و به وسيله روش تاگوچي، دماي قالب بهينه سازي و برگزيده شد. در مرحله بعد، دردماي ثابت و شرايط يكسان در دورهاي مختلف، قطعه بوش توليد و تأثير پارامتر دور با انجام انواع آزمايش هاي كشش، فشار، سختي سنجي، متالوگرافي و SEM مورد بررسي قرار گرفته و دور بهينه نيز انتخاب گرديد. در مرحله بعد، در دور برگزيده بوش با ضخامت هاي مختلف توليد و با بررسي تأثير پارامتر ضخامت بوش، تأثير آن نيز با انواع آزمايش هاي ذكر شده در بالا مورد بررسي و تحليل قرار گرفت. پس از كسب تاييد از كاركرد عمومي دستگاه براي توليد بوش، به توليد بوش آلياژ منيزيم در محيط گاز خنثي پرداخته شد. در مرحله اول با بررسي تأثير پارامتر دماي قالب توسط بهينه سازي تاگوچي دماي بهينه قالب مورد بررسي و انتخاب قرار گرفت. نهايتاً با انجام آزمايش هاي مختلف و تغيير پارامترهاي فرآيند براي اولين بار بوش آلياژ منيزيم بدين شكل و به صورت بي عيب توليد گرديد. سپس مانند بوش آلياژ آلومينيم در دورهاي مختلف دستگاه بوش هاي منيزيمي توليد و دور بهينه مورد نظر به دست آمد. در مرحله پاياني نيز تأثير پارامتر ضخامت برخصوصيات مكانيكي محصولات توليد شده مورد بررسي و تحليل قرار گرفت. از مهمترين يافته هاي اين پايان نامه مي توان به توليد موفق بوش آلياژ پايه منيزيم و بررسي تعداد دور دستگاه و همچنين تغيير ضخامت بوش ها بر خواص مكانيكي محصولات توليد شده اشاره كرد.
Thesis summary
مطالعه تأثير فرآيند كوبش متوالي بر خواص سوپرپلاستيك آلياژ منيزيم AZ80
آرزو عربي 2017
در اين پژوهش فرآيند كوبش متوالي بر روي آلياژ AZ80 منيزيم در دماها، سرعت ها و عبورهاي مختلف انجام شد. اثر اين فرآيند بر روي ريزساختار و رفتار سوپرپلاستيك آلياژ مذكور مورد بررسي قرار گرفت. ساختار دانه بندي در آلياژ AZ80 منيزيم ريز دانه شد، به طوري كه اندازه دانه در عبور چهارم فرآيند از µm5/62 براي آلياژ ريخته گري شده به µm 9/8 كاهش يافت. خواص سوپرپلاستيك آلياژ منيزيم براي دماها، سرعت ها و عبورهاي مختلف فرآيند كوبش متوالي با انجام آزمون سنبه برشي بررسي شد. در سرعت mm/min 5/2 رفتار سوپرپلاستيك در هيچ دمايي از فرآيند كوبش متوالي مشاهده نگرديد. اين در حالي است كه در بررسي پارامتر سرعت، بهبود خواص سوپرپلاستيك با افزايش سرعت اتفاق افتاد، به طوري-كه بيشترين ضريب حساسيت به نرخ كرنش برابر با 33/0 در دماي فرآيند ◦C325 و سرعت mm/min 10 به دست آمده است. انجام آزمون كشش در دماي ◦C350 براي نمونه مذكور به ازدياد طول 275 درصد منجر شد، در صورتي كه آزمون كشش براي نمونه ريخته گري شده در همين دما با ازدياد طول 36 درصد همراه بود. بررسي خواص سوپرپلاستيك در عبورهاي مختلف فرآيند كوبش متوالي نشان داد كه بيشترين ضريب حساسيت به نرخ كرنش (m) براي نمونه توليد شده در عبور چهارم و دماي ◦C250 فرآيند ذكر شده، وجود دارد و مقدار آن 41/0 به دست آمد. ازدياد طول متناظر با اين مقدار m، در آزمايش كشش برابر با 600 درصد تعيين شد. بنابراين كاهش شديد اندازه دانه ها در طي فرآيند كوبش متوالي، باعث به وجود آمدن رفتار سوپرپلاستيك چشمگير در آلياژ AZ80 شده است.
Thesis summary
توليد لوله هاي استوانه اي ريزدانه شده
محسن رحيمي 2017
اكستروژن معكوس، اكستروژن مستقيم، نيروي اكستروژن، ريزساختار، بهبود سختي
Thesis summary
هيدروفرمينگ گرم لوله ها
بهداد احراريزدي 2016
هيدروفرمينگ لوله يكي از روش هاي جديد و پيشرفته فرم دهي به وسيله فشار بالاي سيال و تغذيه محوري است كه در صنايعي نظير هوافضا، نفت و صنايع خودروسازي براي توليد قطعات خاص با هندسه پيچيده كاربرد دارد. كاربردهاي برتري كه آلياژهاي آلومينيوم و منيزيم به دليل وزن كم و استحكام بالا دارند سبب استفاده اين دو فلز در صنايع خودروسازي شده است. آلياژهاي منيزيم شكل پذيري پاييني در دماي اتاق دارند از اين رو براي افزايش شكل پذيري، فرآيند هيدروفرمينگ در دماي بالا انجام شده است. در اين پايان نامه براي مدل كردن اجزا محدود فرآيند از المان پوسته و ماده همسانگرد استفاده شده است. شبيه سازي فرآيند به وسيله نرم افزار آباكوس نسخه 14/6 انجام شده است. همچنين منحني اوليه فشار با استفاده از معادلات تحليلي فرآيند هيدروفرمينگ سرد به دست آمده است. آزمايش هاي مربوط به فرآيند هيدروفرمينگ گرم در آزمايشگاه شكل دهي فلزات در دانشگاه تربيت مدرس انجام شده است. در اين پايان نامه بهبود منحني فشار داخلي در دماهاي مختلف، توزيع ضخامت، به وجود آمدن عيوبي مانند چروكيدگي و نازك شدگي در جابجايي هاي محوري متفاوت موردبررسي قرار گرفت. بهبود منحني فشار از نتايج مهم در اين رساله بوده است. نتايج تجربي و نظري نشان مي دهد كه با بهبود شكل دهي و يكنواختي دما ارتفاع تحدب لوله منيزيمي افزايش و توزيع ضخامت بهبود مي يابد.
Thesis summary
توليد مقاطع توخالي منيزيمي با استفاده از فرايند اكستروژن پيچشي
امين طاهري 2015
اسكن چكيده در فايل ضميمه آمده است.
Thesis summary
توليد ورق منيزيم به روش اكستروژن مستقيم
فهيمه كرمي 2015
كاهش وزن قطعات و بهبود كيفيت و كارآيي آن ها از مطالبات صنايع محسوب مي شود. لذا انجام پژوهش هايي در جهت پاسخ به اين مطالبات و مرتفع شدن نياز صنعت كشور ضروري است. اين پژوهش تلاشي در جهت توليد يكي از نيازهاي صنعت و دانشگاه در مقياس آزمايشگاهي مي باشد. در حال حاضر به دليل برخي محدوديت ها دسترسي به ورق منيزيم در كشور سخت و مستلزم هزينه هاي بالايي است. اين درحالي ا ست كه ورق منيزيم به دليل وزن مناسب و استحكام بالا كاربرد قابل توجهي در صنعت داشته و همچنين به عنوان ماده اي نسبتا" جديد مي تواند در پژوهش هايي در زمينه روش هاي شكل دهي ورقي و توليد علم به طور وسيعي به كار برده شود. از متداول ترين فرآيندهاي ساخت ورق مي توان به روش نورد و اكستروژن اشاره كرد. روش اكستروژن به عنوان روش ساخت ورق در پژوهش حاضر انتخاب شده است. در ابتدا به منظور يافتن شرايط مناسب آزمايش، فرآيند مدل سازي شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس قالب اكستروژن ورق ساخته شده و فرآيندهاي مورد نظر انجام شده اند. در اين پايان نامه ورق منيزم به روش اكستروژن مستقيم براي دو آلياژ AZ31 و ZK60 ساخته شده و خواص محصولات مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است. متغيرهاي مورد بررسي براي آلياژ AZ31 دما و سرعت و براي آلياژ ZK60 اثر اندازه دانه ها و ريزساختار ماده اوليه بر خواص ورق بوده است. آلياژ ZK60 پس از انجام يك فرآيند تغييرشكل پلاستيك شديد تحت اكستروژن قرار گرفته و محصول ورقي با ريزساختار و خواص مكانيكي مطلوب توليد شده است. متوسط اندازه دانه براي ماده اوليه آلياژ AZ31 ، 24 ميكرومتر بوده كه پس از اكستروژن تا 5 ميكرومتر براي ورق اكسترود شده در كمترين دما كاهش يافته است. متوسط اندازه دانه براي آلياژ ZK60 نورد شده در حدود 40 ميكرومتر بوده كه پس از فرآيند كوبش متوالي به ساختاري متشكل از دانه هاي ريز با متوسط اندازه 2 ميكرومتر در كنار دانه هاي درشت تغيير يافته است. پس از انجام فرآيند اكستروژن ورق، متوسط اندازه دانه به حدود 2 ميكرومتر و ساختاري همگن رسيده است.
Thesis summary
بررسي فرايند اكستروژن انبساطي متناوب براي ميله هاي استوانه اي
حميدرضا بابامرادي 2014
روش انبساط-اكستروژن متناوب (CEE) از جمله روش هاي شكل دهي پلاستيك شديد است. ....
Thesis summary
مطالعه تجربي و عددي آزمايش سنبه برشي
آذر بنفشي 2014
شناخت رفتار مكانيكي مواد مختلف از اهميت بسياري برخوردار است. .....
Thesis summary