14217

14217

بررسي خواص مكانيكي و ريزساختار آلياژ فوق¬ريزدانه پايه آلومينيم گروه 6000 توليدشده به روش ECAP

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

اسفند ماه 1393

اسفند ماه 1393

دكتر سيد حسين رضوي

دكتر حميدرضا جعفريان

مواد و متالورژي

چكيده آلياژهاي فوق¬ريزدانه فراوري¬شده به روش تغييرشكل پلاستيك شديد در دهه¬هاي اخير به سبب دارابودن خواص فيزيكي و مكانيكي منحصر به فرد مورد توجه مهندسين مواد قرار گرفته است. در اين تحقيق رفتار رسوب¬سختي آلياژ آلومينيوم 6000 در دو حالت قبل و بعد از تغييرشكل پلاستيك شديد مورد مطالعه و ارزيابي از نظر ريزساختار و خواص مكانيكي قرار گرفت. بدين منظور نمونه¬هايي از آلياژ آلومينيوم 6061 ابتدا تحت عمليات آنيل انحلالي در دماي 560 درجه سانتي‌گرادبه¬مدت يك ساعت قرار گرفت و سپس در آب كوئنچ شد. بعد از آن تحت دو فرايند مختلف كه در آن پيرسازي دردماهاي 100 درجه سانتي‌گراد و 48 ساعت و 160 درجه سانتي‌گراد و 18 ساعتقبل و بعد از فرايند پرس در كانال زاويه¬دار همسان(ECAP) قرار گرفت. ريزساختار نمونه¬ها توسط ميكروسكپ نوري و ميكروسكپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. به‌منظور ارزيابي خواص مكانيكي از آزمون كشش تك‌محوري و ريزسختي سنجي استفاده شد. مطالعات ريزساختاري نمونه ابتدا رسوب¬سخت¬شده و سپس ECAPشده ريزترشدن رسوبات Mg2Siطي فرايند تغييرشكل را نشان داد درحالي¬كه ريزساختار نمونه ابتدا ECAPشده و سپس رسوب¬سخت¬شده علاوه بر ريزتر شدن رسوبات Mg2Si درصد حجمي رسوبات نيز افزايش يافت و از 97/0 درصد حجمي زمينه به 49/1 درصد حجمي زمينه درپاس چهارم ECAP رسيد.بر اساس نتايج حاصل از آزمون¬هاي مكانيكي،پس از فرايند ECAP سختي و استحكام كششي به‌شدت افزايش يافت و سختي از 54 ويكرز براي نمونه بدون ECAP به 156 ويكرز پس از 4 پاس رسيد و استحكام از 94 مگاپاسكال براي نمونه بدون ECAP به 413 مگاپاسكال بعد از 4 پاس رسيد. درحالي‌كه ازدياد طول افت شديد در پاس اول داشت و پس از آن با افزايش تعداد پاس¬ها، روند ثابتي را طي كرد. بيشترين مقدار استحكام متعلق به نمونه¬هايي است كه در 100 درجه سانتي‌گراد پيرسازي شده و سپس تحت 4 پاس ECAP قرار گرفتند. البته اين نمونه¬هاي داراي كرنش يكنواخت به‌شدت پاييني هستند و اگر استحكام و انعطاف-پذيري همزمان مد نظر باشد پيرسازي در دماي 100 درجه سانتي‌گراد پس از فرايند ECAP يك روند ايده¬ال است. كه حاصل از تشكيل رسوبات ريز برش ناپذير و بازيابي مي¬باشد. واژه¬هاي كليدي:تغيير شكل پلاستيك شديد، فرايند ECAP،آلياژ آلومينيوم 6061، عمليات حرارتي پيرسازي و خواص مكانيكي.