21203

۲۱۲۰۳

تحليل تجربي خواص مكانيكي و شكل‌پذيري ورق چندلايه آلومينيوم-منيزيم

كارشناسي ارشد

ساخت و توليد

۱۳۹۸

1398/7/3

دكتر صديقي - دكتر هاشمي

مكانيك

با توجه به پيشرفت‌هايي كه امروزه در صنايع مختلف به وجود آمده است، استفاده از ورق‌هاي دو و چندلايه فلزي به دليل دستيابي به مزايايي همچون نسبت استحكام به وزن بالاتر، بهبود شكل‌پذيري، افزايش مقاومت به خوردگي و ... كاربرد زيادي پيدا كرده است. در اين بين با توجه به كاربرد ورق‌هاي چندلايه آلومينيوم/ منيزيم به عنوان جايگزيني براي فولاد در صنعت خودرو، به منظور كاهش وزن و افزايش بهره‌وري سوخت، تحقيقات زيادي در زمينه شكل‌دهي و بررسي خواص مكانيكي اين ورق‌هاي مركب فلزي در حال انجام است. در اين تحقيق به بررسي خواص مكانيكي و شكل‌پذيري ورق دولايه آلومينيوم/منيزيم ساخته شده به روش جوشكاري انفجاري و تأثير فرآيندهاي آنيل و نورد بر اين پارامترها پرداخته شده است. به همين منظور ابتدا مباني تئوري و عملي تحقيق در مقالات مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. سپس ورق دولايه آلومينيوم/منيزيم به روش جوشكاري انفجاري ساخته شد و آنيل در دو دماي 250 و350 درجه سانتي‌گراد و نورد با دو درصد كاهش ضخامت 11 و 21 درصد بر روي ورق‌هاي دولايه انجام شد. پس از ساخت نمونه‌ها كارهاي تجربي جهت تعيين نمودار حد شكل‌دهي و خواص مكانيكي انجام شده است كه شامل آزمايش‌هاي ناكازيما، كشش تك‌محوره، ميكروسختي و ... مي‌باشد. در اين تحقيق براي اولين بار منحني حد شكل‌دهي ورق دولايه آلومينيوم/منيزيم ساخته شده به روش جوشكاري انفجاري به صورت تجربي به دست آمده است. پس از آنيل كردن ورق‌هاي دولايه شكل‌پذيري به طور قابل‌توجهي بهبود يافت و پس از انجام فرآيند نورد شكل‌پذيري ورق دولايه كاهش يافته است. با انجام عمليات حرارتي استحكام ورق دولايه كاهش و درصد ازدياد طول افزايش يافته است. همچنين با انجام نورد استحكام افزايش و درصد ازدياد طول كاهش يافته است، به طور مثال با انجام نورد با درصد كاهش ضخامت 11 درصد مقدار افزايش استحكام 5/7 % و با انجام نورد با درصد كاهش ضخامت 21 درصد مقدار افزايش استحكام 9/12 % بوده است.

1398/07/23

Experimental analysis of mechanical properties and formability of aluminum-magnesium laminate

9/24/2020 12:00:00 AM

Paying attention to the advances made in various industries today, the use of two and multilayer metal sheets has been widely used to achieve advantages such as higher strength to weight ratio, improved formability increased corrosion resistance and so on. Considering the use of aluminum/magnesium laminates as an alternative to steel in the automotive industry, to reduce weight and increase fuel efficiency, much research is being done on forming and studying the mechanical properties of these composite metal sheets. In this study, the mechanical properties and formability of aluminum/magnesium two-layer sheets made by explosive welding and the effect of annealing and rolling processes on these parameters are investigated. For this purpose, first, the theoretical and experimental bases of research in different articles are discussed. The aluminum/magnesium two-layer sheet was then fabricated by explosive welding and Annealing was performed on two-layer sheets at two temperatures of 250 and 350 ° C and rolling with two reduction rates of 11 and 21%. After fabricating the specimens, experimental work has been done to determine the forming limit diagram and mechanical properties, including Nakazima experiments, uniaxial tensile test, micro hardness test, and so on. In this study, for the first time, the forming limit diagram of aluminum/magnesium two-layer sheets formed by explosive welding is experimentally obtained. After annealing the two-layer sheets, the formability improved significantly and after the rolling process, the formability of the two-layer sheets decreased. With heat treatment, the strength of the two-layer plate decreased and the elongation percentage increased. Also with rolling, the strength increased and the percentage of elongation decreased.