|
عنوان
|
بررسی تجربی تأثیر توام نانوذرات و فرآیند اکستروژن انبساط متناوب (CEE) بر خواص مکانیکی یک نوع آلیاژ منیزیم
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
اکستروژن انبساطی، تغییر شکل پلاستیک شدید، منیزیم AM60، خواص مکانیکی، ریزساختار، نانوذرات Al2O3
|
|
چکیده
|
چکیده: در سال های اخیر مطالعات زیادی بر روی رفتار مکانیکی و ریزساختار منیزیم و آلیاژهای آن به دلیل ویژگی های ممتاز همانند چگالی کم، نسبت استحکام به وزن بالا، قابلیت ماشین کاری بالا و هدایت حرارتی مناسب انجام شده است. این مطالعات منجر به افزایش کاربرد آلیاژهای منیزیم شده است. بااین حال خواص مکانیکی منیزیم برای برخی از کاربردهای مهندسی کافی نیست که این ایراد را می توان با اضافه نمودن نانوذرات برطرف نمود. در تحقیق حاضر تأثیر افزودن نانوذرات بر خواص مکانیکی نمونه حاصل از فرآیند اکستروژن انبساطی (CEE) که روش نوینی در بین روش های تغییر شکل پلاستیک شدید است به صورت تجربی بررسی شده است. بدین منظور بعد از انتخاب نانوذرات آلومینیا با اندازه 20 نانومتر و آلیاژ AM60 به عنوان فلز پایه علاوه بر نمونه بدون نانوذرات کامپوزیت زمینه فلزی AL2O3/AM60 با سه درصد وزنی مختلف (5/0، 1، 5/1) از نانوذرات ساخته شد. سپس با استفاده از فرآیند اکستروژن انبساطی متناوب، کرنش های بالایی در طی سه مرحله مختلف در دمای ℃250 و سرعت mm/min 2 به نمونه های ریخته گری اعمال شد. پس از عملیات اکستروژن نتایج آزمون سختی سنجی، متالوگرافی و فشار در دمای اتاق مورد بررسی قرار گرفت. در این پایان نامه برای اصلاح نتایج آزمون فشار از ضریب اصلاح تحدب استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از کاهش ابعاد دانه ها و افزایش سختی و استحکام فشاری با افزایش درصد وزنی نانوذرات در نمونه های ریخته گری است. به شکلی که با افزایش 5/1 درصد نانوذرات اندازه متوسط دانه ها از µm6/35 به ̲µm9/11 رسید که 5/65 درصد کاهش را نشان می دهد. همچنین سختی با 5/8 درصد افزایش به HV8/59 رسیده بود. افزایش درصد کسر وزنی نانوذرات گرچه موجب کاهش طول شکست در نمونه ها شد اما استحکام تسلیم را افزایش داده بود به شکلی که در نمونه 5/1 درصد نانوذرات استحکام تسلیم با افزایش 22/30% به مقدار Mpa 12/403 افزایش پیدا کرده بود. نتایج نمونه های اکستروژن شده نیز حاکی از کاهش تأثیر فرآیند CEE پس از یک مرحله با افزایش درصد وزنی نانوذرات بود. برای نمونه های اکسترود شده در دمای ℃250 و سرعت mm/min2 بیشترین مقدار تنش تسلیم را نمونه تقویت شده با 5/1 درصد نانورذرات که برابر Mpa26/491 بود، را داشت. در منحنی های تنش-کرنش آزمون فشار افزایش کسر وزنی نانوذرات و فرآیند CEE در دو مرحله اول موجب
|
|
پژوهشگران
|
فرامرز فرشته صنیعی (استاد راهنما)، فرج صادقی (دانشجو)
|