|
عنوان
|
مطالعه تحلیلی، عددی و آزمایشگاهی شکل دهی سوپرپلاستیک ورق های فلزی آلیاژ سبک ریزدانه شده
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
فشار کنگرهای مقید، شکلدهی سوپرپلاستیک، آلیاژ آلومینیم 5083 ، رفتار سوپرپلاستیک، نمای حساسیت به نرخ کرنش، آزمون شکلدهی تحدبی
|
|
چکیده
|
کلید دستیابی به عملیات موفق شکلدهی سوپرپلاستیک ب هعنوان یکی از روشهای پیشرفته تولید قطعات صنعتی، شناخت کافی نحوه سیلان فلز و کنترل آن ب هعلت تأثیر فراوان بر ریزساختار است . این روش شک لدهی عموماً در دمای بالا و نرخ کرنش پایین انجام پذیرفته و لذا دارای سرعت و بهر هوری 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 پایین تر و نر خ کرنشهای بیشتر امیدوار بود. این امر با ارتقاء ریزساختار مواد ب هکمک رو شهای تغییرشکل پلاستیک شدید امکا نپذیر است. در پژوهش حاضر ابتدا سه پاس از فرآیند فشار روی ورق آلیاژ آلومینی م 5083 اجرا گردید. ضمن تعیین عناصر ورق اولیه، در دمای (CGP) کنگرهای مقید ابتدا توسط میکروسکوپ نوری بهبررسی ریزساختار هر دو دسته ور قهای اولیه و تولید شده، و محاسبه ابعاد میانگین دان ههای آ نها پرداخته شد. سپس با بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و بهکمک آزمون طی فسنجی پراش انرژی پرتو ایکس، در رابطه با وجود رسوبات، نوع ترکیبات بین فلزی و تأثیر آ نها بحث گردید. در ادامه ب هکمک آزمو نهای تکمیلی گام دوم ب همطالعه ریزسختی، خواص مکانیکی، شکستنگاری، خاصیت سوپرپلاستیک ی کبعدی و سهبعدی ور قهای اولیه و ریزدانه شد ه پرداخته شد. در واقع با تحلیل نتایج آزمو نهای سختیسنجی، کشش ت کمحوری گرم و دمای محیط، و پردازش تصاویر سطوح شکست این نمون هها، خواص مکانیکی و سوپرپلاستیک ور قها، علت اختلاف ذاتی این خواص، نحوه ارتباط این تفاو تها با عوامل ساختاری و ،CGP متالورژیکی مورد تحقیق قرار گرفت . نتایج این پژوهش نشان دادند که نمونه تولید شده طی پاس اول فرآیند کمترین میانگین اندازه دان ه را نسبت به سایر نمون هها دارد. بیشترین مقدار استحکام تسلیم، استحکام کششی هستند. دست یافتن و ، نهایی و سختی ویکرز حاصل در ور قهای ریزدانه ب هترتیب از جمله دستاوردهای مهم این CGP 56 % برای ورق تولید شده در سومین پاس از فرآیند / بهدرصد ازدیاد طول 2 و حل آن در زمینه فلزی م یباشد. ورق پاس Al6(Fe,Mn) پژوهش است که یکی از دلایل این ر خداد حذف رسوب همگنترین ورق ریزدانه شده در توزیع خواص مکانیکی از جمله سختی است . سوم با ضریب ناهمگنی ورق تولیدی در اولین پاس ب هعلت 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 م یشود. در ادامه با محاسبه از دادههای آزمو نهای کشش گرم، مباحث لازم در مورد خواص سوپرپلاستیسیته (m) نمای حساسیت به نرخ کرنش بررسی شدند. سپس با انجام آزمو نهای متعدد شکلدهی تحدبی، CGP ور قها در قبل و بعد از اجرای فرآیند برای ورق پاس دوم در دمای m بهبررسی رفتار سوپرپلاستیک سهبعدی و تأثیر آن بر فرآیند پرداخته شد. نمای محاسبه گردید که نشان و بر مبنای استحکام تسلیم و استحکام کششی ب هترتیب در بین تمامی ور قهای m دهنده رفتار سوپرپلاستیک در ماده است. با توجه ب هاینکه این اعداد بزر گترین مقادیر بررسی شده این پژوهش هستند، لذا م یتوان نتیجه گرفت که آلیاژ آلومینیم 5083 ریزدانه شده در پاس دوم، در بر حصول ،m بهترین قابلیت بروز رفتار سوپرپلاستیک را دارد . بر اساس معیار شاخص دمای و در بر مبنای استحکام کشش نهایی برای ورق پاس یک در دمای مبنای استحکام تسلیم و ، بیانگر دستیابی موفقی تآمیز به رفتار سوپرپلاستیک در ناحیه با نر خکرنش بالای نر خکرن شهای بالا است. این پدیده حائز اهمیت که دستاورد مهم این پژوهش م یباشد، بر اساس معیار درصد ازدیاد طول 200 % ب هعنوان آستان های برای شروع رفتار سوپرپلاستیک، برای ور قهای تولید شده در دو پاس دیگر از فرآیند قابل دستیابی است. ب هعنوان یکی دیگر از نتایج حتی تا محدود ههای نر خکرنش بسیار بالاتر CGP و برای نر خکرن شهای پایین در هر (LTS) بسیار مهم این پژوهش، مشاهده رفتار سوپرپلاستیک در دماهای پایین سه ورق ریزدانه شده بر اساس معیار درصد ازدیاد طول 200 % است. حتی برای ور قهای پاس دوم و سوم برای نرخ را ب هعنوان پارامتر کلیدی در کاهش هزین ههای تولید LTS نیز قابلیت بروز خاصیت کرنش متوسط مشخص گردید که عل یرغم اینکه دارا م یباشند . در اجرای آزمو نهای شک لدهی تحدبی در دمای 2 برابری اجرای آن نسبت به / کمترین فشار با قابلیت بروز رفتار سوپرپلاستیک است، اما ب هدلیل زمان 5 ، حداقل فشار دستیابی ب هرفتار سوپرپلاستیک در فرآیندهای شک لدهی ورق آلیاژ آلومینیم 5083 فشار است. در انتها با ارائه الگوریتم بهین هسازی پیشنهادی جهت از منظر جذابیت برای خطوط تولید، فشار و محاسبه ضرایب ثابت مد لهای مادی بر اساس نتایج آزمون شک لدهی تحدبی، مقادیر بهعنوان مقادیر پیشنهادی این پژوهش برای معادله ساختاری بکوفن معرفی گردید. همچنین برای اولین بار مقادیر ، ضرایب ثابت معادله ساختاری راسرد بر مبنای نتایج آزمون شک لدهی تحدبی، ب هصورت محاسبه شدند . و
|
|
پژوهشگران
|
فرامرز فرشته صنیعی (استاد راهنما)، علی احمدی جبلی (دانشجو)
|