19025

۱۹۰۲۵

بررسي تجربي و عددي فرآيند تغيير شكل پلاستيك شديد لوله هاي آلياژ آلومينيوم 7075 و 6063 با استفاده از روش پرس در كانال لوله اي زاويه دار (TCAP)

كارشناسي ارشد

شكل دادن فلزات

1394-1396

۱۳۹۷/۰۱/۲۹

دكتر سيد حسين رضوي

دكتر باقر محمد صادقي

مواد و متالورژي

چكيده فرآيندهاي تغيير شكل پلاستيك شديد (SPD) با اعمال كرنش¬هاي بزرگ روي قطعه بدون تغيير چشم¬گيري در ابعاد آن، منجر به اصلاح ريزساختار و بهبود خواص مكانيكي مي¬شود. پرس در كانال لوله¬اي زاويه¬دار (TCAP) روشي موثر و عملي جهت اعمال تغيير شكل پلاستيك شديد در مقاطع لوله¬اي است. در اين پژوهش لوله¬هاي آلياژ آلومينيوم 6063 و 7073 تحت فرآيند TCAP قرار گرفتند. ريزساختار آلياژها قبل و بعد از تغيير شكل پلاستيك شديد با ميكروسكوپ نوري (OM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و پراش اشعه ايكس (XRD) مورد مطالعه قرار گرفتند. آزمايش كشش و ميكروسختي ويكرز جهت بررسي تغييرات خواص مكانيكي روي نمونه¬ها انجام شد. شبيه سازي عددي به روش المان محدود به كمك نرم افزارهاي CATIA V5R19 و DEFORM 3D، مدلي را جهت پيش¬بيني پارامترهاي فرآيند فراهم كرد. نتايج، بهبود خواص مكانيكي و اصلاح ريز ساختار در نمونه¬هاي لوله¬اي آلياژهاي مذكور بعد از تغيير شكل پلاستيك شديد به روش TCAP را نشان مي¬دهد. ميكروسختي ويكرز و استحكام تسليم نمونه¬ها در برخي حالات تا سه برابر افزايش پيدا كرده است. تخمين اندازه دانه در نمونه¬هاي تحت TCAP، ريزساختاري با اندازه دانه كمتر از 1 µm را نشان مي¬دهد. تطابق خوب نتايج حاصل از مدل عددي با نتايج تجربي، مدلي معتبر جهت پيش-بيني پارامترهاي غير قابل اندازه¬گيري به روش تجربي مانند كرنش موثر، تنش موثر، ميزان ضريب اصطكاك و الگوي سيلان را فراهم مي¬كند. واژه‌هاي كليدي: تغيير شكل پلاستيك شديد، TCAP، آلياژ Al 7075 ، Al 6063 ، شبيه سازي عددي

1397/04/04

An Experimental and numerical study on severe plastic deformation of Al-7075 and Al-6063 alloys processed by tubular channel angular pressing (TCAP)

11/22/2018 12:00:00 AM

Abstract: Severe plastic deformation (SPD) improves mechanical properties and refines microstructure by applying large strains without changing the dimensions of the part. Tubular channel angular pressing (TCAP) is an effective and practical method for applying severe plastic deformation in tubular sections. In this study Aluminum 6063 and 7075 alloys are processed by TCAP. The microstructure of the alloys before and after severe plastic deformation studied by using Optical Microscope (OM), Scanning Electron Microscope (SEM) and X-Ray Diffraction (XRD). Tensile test and Vickers Microhardness was used in order to study the Mechanical properties of the samples. Numerical simulation with the finite element method by using CATIA V5R21 and DEFORM-3D provides a model in order to predict the parameters of the process. Mechanical properties improvement and microstructural refining was observed in TCAP processed samples. Vickers microhardness and yield strength increased three times in some cases. Grain size estimation shows grains with grain size less than 1 µm. A good correspondence between numerical simulation and experimental results provides a valid and reliable model. Because of this model it is possible to predict experimentally immeasurable parameters such as effective strain, effective stress, friction coefficient and flow net. Keywords: Severe Plastic Deformation, TCAP, Al 6063, Al 7075, Numerical Simulation