27146

بررسي تجربي رفتار خزشي ورق دو لايه آلومينيوم-منيزيم ساخته شده به روش پيوند نوردي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك-طراحي كاربردي

1398

1401/06/28

دكتر محمد صديقي

مهندسي مكانيك

با توجه به پيشرفت¬هايي كه امروزه در صنايع مختلف به وجود آمده¬است، استفاده از ورق¬هاي دو و چندلايه¬ي فلزي به دليل نسبت استحكام به وزن بالا، بهبود شكل پذيري و افزايش مقاومت به خوردگي و خزش كاربرد زيادي پيدا كرده¬است. در اين بين با توجه به خواص گسترده ورق¬هاي چند لايه آلومينيوم/منيزيم تحقيقات زيادي در مورد خواص و رفتارهاي مكانيكي آن در حال انجام است. در اين تحقيق به بررسي خواص مكانيكي، ريز ساختاري و رفتار خزشي ورق دو لايه آلومينيوم/منيزيم ساخته شده به روش پيوند نوردي پرداخته شده¬است. به همين منظور ابتدا مباني تئوري و عملي تحقيق در مقالات مختلف مورد بررسي قرار گرفته¬است؛ سپس براي ساخت ورق دو لايه، ابتدا ورق¬هاي Al 1050 وMg AZ31B در دماي °C 400 به مدت 20 دقيقه پيش گرم شده و تحت فرآيند نورد با درصد كاهش ضخامت 40% قرار مي¬گيرند. در ادامه خواص مكانيكي نظير تست كشش و تست سختي سنجي و رفتار خزشي در بارگذاري¬هاي °C225 و MPa 35، °C275 و MPa 35 و °C225 و MPa 30 مورد بررسي قرار گرفته مي¬شود و در هر حالت ريز ساختار با استفاده از ميكروسكوپ الكترون روبشي و ميكروسكوپ نوري مطالعه مي-شود. نتايج حاكي از آن است كه با افزايش دما در تنش ثابت در بارگذاري خزشي، تركيبات بين فلزي در فصل مشترك شكل گرفتند به گونه¬اي كه ضخامت فصل مشترك 77/67 % افزايش و با كاهش استحكام، زمان شكست خزشي 35 % كاهش يافت؛ در حاليكه افزايش سطح تنش در دماي ثابت تاثيري بر فصل مشترك نداشت و ضخامت آن تنها 15% افزايش يافت ولي زمان شكست خزشي 98% كاهش پيدا كرد. همچنين مشاهده شد كه معادلات و شيب منحني¬هاي خزشي به تنش و دماي اعمالي وابستگي دارند به گونه اي كه شيب منحني با افزايش سطح تنش از مقدار 75 درجه به 53 درجه به مقدار 41 % افزايش و با افزايش دما به 73 درجه به ميزان ناچيز 2 % كاهش پيدا مي¬كند. بعلاوه در ريزساختار ورق دو لايه تا حدودي آثار تبلور مجدد و در ريزساختار منيزيم دوقلويي ، باند¬هاي تغيير شكل و ذوب شدگي مشاهده شد.

1401/07/19

Experimental analysis of creep behavior of aluminum-magnesium bimetal laminate fabricated by roll bonding

9/19/2023 12:00:00 AM

Application of multilayer laminate metal composites has been widely used due to higher strength to weight ratio, improving formability, better corrosion and creep resistance and so on. Many researches have been done on mechanical properties of Al/Mg metal laminated composite, but there are still some gaps especially on its creep behavior. In this research, the mechanical properties, microstructure and creep behavior of Al/Mg bimetal laminated composite fabricated by roll bonding have been studied. Firstly, based on the previous experiences the theoretical and practical principles of the research has been investigated. The bimetal laminate was made by degreasing and tightening the Al and Mg sheets, preheating Al-1050 and Mg-AZ31B at 400°C for 20 min and finally rolling by 40% reduction ratio. The mechanical properties have been studied by using tensile test and micro hardness test. The creep behavior of the bimetal was investigated at two different temperatures (225° C and 275°C) and two different loading conditions (30 MPa, and 35 MPa). The microstructure has been analyzed by using Scanning Electron Microscope and Optical Microscope. Results show that by increasing the temperature in creep loading, the interface intermetallic compound had been formed and it thickness increases about 78% causing a reduction in strength and decreasing the rupture time by 35 %. While increasing the level of stress has no effect on the interface but causing a decrease on rupture time by about 50% which means 15 % decrease of interface thickness.

ورق دو لايه , آلومينيوم , منيزيم , خواص مكانيكي , رفتار خزشي , ريز ساختار

bimetal laminate , Aluminum , Magnesium , Mechanical properties , Creep behaviour , Micro structure

Faraz Raisie

Professor Mohammad Sedighi