16697

16697

ساخت و آناليز لوله هاي فوق ريزدانه به وسيله روش PTCAP به همراه شبيه سازي فرآيند و تحليل اثر ناهمسانگردي مكانيكي

كارشناسي ارشد

ساخت و توليد

دي 1395

دكتر رامين هاشمي

مكانيك

مواد فلزي چند كريستالي با ساختار فوق ريزدانه و نانو داراي خواص مكانيكي فوق العاده‌اي در مقايسه با فلزات چند كريستالي معمولي مي‌باشند. لذا تلاش‌هاي زيادي در 20 سال اخير جهت توليد فلزات با ريز ساختار فوق ريزدانه و نانو در دنيا صورت گرفته است كه به روش‌هاي تغيير شكل پلاستيك شديد (SPD) موسوم‌اند. در اين روش‌ها، كرنش شديد پلاستيك بر ماده اعمال مي‌شود و درنهايت باعث كاهش اندازه دانه مي‌شوند. عليرغم نياز به استفاده از لوله‌هاي با استحكام بالا در صنايع مختلف، تعداد محدودي فرايند تغيير شكل پلاستيك شديد براي لوله‌ها معرفي شده است. در اين راستا روش‌هايي جهت توليد لوله‌هايي با ريز ساختار فوق ريزدانه و نانو و با نسبت استحكام به وزن بالا ارائه شده است. فشار در كانال زاويه دار لوله اي موازي (PTCAP)، يكي از فرايندهاي مناسب جهت توليد لوله‌هاي فوق ريزدانه مي‌باشد. روش‌هاي تغيير شكل پلاستيك شديد براي توليد لوله‌هاي فوق ريزدانه جدار نازك داراي محدوديت است و تاكنون فرايندي براي توليد آن‌ها معرفي نشده است. دليل محدوديت فرايندهاي تغيير شكل پلاستيك شديد آن است كه با كاهش ضخامت، نسبت نيروي اصطكاك به نيروي تغييرشكل افزايش مي‌يابد و مقدار زيادي از نيروي فرايند صرف غلبه بر اصطكاك مي‌شود. در اين پايان نامه، لوله‌هاي فوق ريزدانه و نانو ساختار آلياژ آلومينيوم 5083 با استفاده از روش فشار در كانال‌ زاويه دار لوله اي موازي توليد شده و تاثير تعداد پاس‌هاي روش فشار در كانال‌ زاويه دار لوله‌اي موازي بر روي ريز ساختار، خواص مكانيكي، رفتار شكست و همچنين ناهسانگردي مكانيكي اين لوله‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است و در نهايت از طريق روش المان محدود فرآيند شبيه سازي شده است. واژه‌هاي كليدي: لوله‌هاي فوق ريزدانه، تغيير شكل پلاستيك شديد، فشار در كانال‌ زاويه دار لوله‌اي موازي، روش اجزاي محدود

1395/11/30

9/23/2017 12:00:00 AM

Multi-crystalline materials with nano-metallic an​d ultrafine grained structure has excellent mechanical properties in comparison to conventional multi-crystalline metals. Therefore, many efforts, in the last 20 years, to metal production of ultrafine grained microstructure an​d nano have been done which they are known as Severe Plastic Deformation (SPD) methods. In these methods, plastic severe strain is applied on the material an​d finally reduces the size of segments. Despite the need to use high-strength tubes in different industries, a limited number of severe plastic deformation processes have been introduced for the tubes. In this regard, methods for producing ultra-fine an​d nano tubes an​d microstructure with proportion of strength to the weight are presented. The Parallel tubular channel angular pressing (PTCAP) is one of the suitable processes for the production of ultrafine tubes. Severe plastic deformation methods are limited to producing ultrafine grained thin-walled tubes an​d no process has been introduced for producing them. It is restricted since with reduced thickness, deformation force increases the frictional force an​d a lot of Momentum is spent on overcoming the friction. In this study, ultrafine grained an​d nanostructured aluminum alloy tubes 5083 has been produced with parallel tubular channel angular pressing process an​d also the effect of the number of cycles on microstructure, mechanical properties, fracture behavior, an​d mechanical anisotropy of these tubs has been studied an​d finally PTCAP process has been simulated through finite element method. Keywords: Ultrafine Tubes, Severe Pastic Deformation, Parallel Tubular Channel Angular Pressing, Finite Element Method