19129

۱۹۱۲۹

مطالعه اثر دماي فرآيند ECAR بر روي خواص مكانيكي آلياژ آلومينيوم 5083

كارشناسي ارشد

ساخت و توليد

۱۳۹۴

۱۳۹۶/۱۲/۱۹

دكتر محمد صديقي - دكتر رامين هاشمي

مكانيك

چكيده به كمك فرآيند نورد در كانال‌ همسان زاويه‌دار به عنوان يكي از روش‌هاي تغيير شكل پلاستيك شديد مي‌توان به خواص مكانيكي بالا دست يافت. هدف اصلي از اين پژوهش تعيين حد شكل‌پذيري ورق‌هاي فلزي توليد شده با فرآيند مذكور در دماي بالاست. در اين پژوهش، اثر دماي فرآيند نورد در كانال همسان زاويه‌دار بر روي خواص مكانيكي ورق آلياژي آلومينيوم 5083 مورد بررسي قرار گرفت. لذا فرآيند نورد در كانال‌ همسان زاويه‌دار در سه دماي محيط، ℃200 و ℃300 انجام گرفت. در دماي محيط، ℃200 و ℃300 به ترتيب تا 4، 5 و 7 پاس فرآيند نورد در كانال‌ همسان زاويه‌دار بر روي نمونه‌ها انجام گرفت. بررسي خواص مكانيكي از قبيل استحكام تسليم، استحكام نهايي و ميكروسختي بعد از هر مرتبه عبور از قالب بر روي نمونه‌ها در دماهاي مختلف نشان داد كه با انجام فرآيند در يك دماي مشخص، خواص مكانيكي و ميكروسختي نمونه‌ها بهبود يافته، در حالي كه تغيير طول نمونه تا شكست كاهش يافته است. در دماي محيط، بعد از سه پاس فرآيند ECAR استحكام تسليم، استحكام كششي نهايي و ميكروسختي نسبت به نمونه آنيل به ترتيب به ميزان %94، %19 و %52 افزايش يافت. با مقايسه خواص مكانيكي نمونه‌ها بعد از انجام فرآيند ECAR در يك پاس مشخص در دماهاي مختلف، مشاهده شد كه با افزايش دما استحكام تسليم، استحكام كششي نهايي و ميكروسختي نمونه‌ها نسبت به دماي محيط اندكي كاهش يافته ولي مقدار تغيير طول نمونه تا شكست و به دنبال آن شكل‌پذيري نمونه‌ها بهبود يافته است. علاوه بر اين تعيين نمودار حد شكل‌دهي با استفاده از آزمون تجربي ناكازيما نشان داد كه با انجام فرآيند ECAR در يك دماي مشخص، نمودار حد شكل‌دهي به سمت پايين جابجا شده كه به معني كاهش شكل‌پذيري نمونه‌ها بعد از انجام فرآيند ECAR است. با مقايسه نمودار حد شكل‌دهي نمونه‌ها بعد از سه پاس عبور از قالب فرآيند ECAR در دماهاي مختلف مشاهده شد كه مقدار FLD0 دماي 200 و 300 درجه سانتيگراد نسبت به دماي محيط به ترتيب حدود %5 و %20 افزايش يافته است كه اين به معني افزايش شكل‌پذيري نمونه‌ها با افزايش دما مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: تغيير شكل پلاستيك شديد، نورد در كانال‌ همسان زاويه‌دار، دما، خواص مكانيكي، نمودار حد شكل‌دهي

1397/04/11

Study of the Effect of ECAR Process Temperature on the Mechanical Properties of Aluminium Alloy 5083

7/2/2018 12:00:00 AM

Abstract: The use of the equal channel angular rolling process, one of the methods of severe plastic deformation, high mechanical properties can be achieved. The aim of this study, was to determine the formability of sheets produced by the ECAR process at high temperature. In this study, the effect of equal channel angular rolling (ECAR) process temperature on the mechanical properties of 5083 aluminium alloy sheet was investigated. Therefore, ECAR process was performed at three different temperatures, ambient, 200℃ and 300℃. At ambient temperature up to 4 passes, at 200℃ up to 5 passes and at 300℃ up to 7 passes the equal channel angular rolling process was carried out on the samples. The investigation of mechanical properties such as yield strength, ultimate tensile strength and micro-hardness after each time passing the ECAR die set on samples at different temperatures showed that by applying the ECAR process at a specified temperature, the mechanical and microhardness properties of the samples were improved, while elongation to fracture was reduced. At ambient temperature after the three passes ECAR process yield strength, ultimate tensile strength and microhardness compared to the annealed sample increased by 94%, 19% and 52%, respectively. By comparing the mechanical properties of samples in a specified pass at different temperatures observed that by temperature increase, the yield strength, ultimate tensile strength and microhardness of the samples decreased in comparison with the ambient temperature, but the elongation to fracture as well as the formability was improved. Moreover, the determination of the forming limit diagrams (FLDs) using the experimental Nakazima test, showed that by applying the ECAR process at a specified temperature, the level of the FLDs moves downward which means is the reduction in the forming limits of ECARed samples. By comparing the FLDs of the samples, after the three time passing the ECAR die set at different temperatures were observed that the FLD0 at temperature of 200℃ and 300℃ compared to the ambient temperature increased by 5% and 20%, respectively, which this means is increasing the formability of samples by temperature increase. Keywords: Severe Plastic Deformation (SPD), Equal Channel Angular Rolling (ECAR), Temperature, Mechanical Properties, Forming Limit Diagram (FLD).