شماره ركورد
31845
پديد آورنده
امين بچاري
عنوان
بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژAl-6Mg فرآوري شده توسط فرآيند فشار در كانال زاويه يكسان گرم
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1400/09/04
استاد راهنما
حميدرضا جعفريان
استاد مشاور
عليرضا ايواني
دانشكده
مواد و متالورژي
چكيده
چكيده
در اين پژوهش، تأثير فرآيند فشار كانال زاويه يكسان گرم (ECAP) بر خواص مكانيكي، سختي و ريزساختار آلياژ Al-6Mg مورد بررسي قرار گرفت. هدف اصلي، بهبود خواص مكانيكي اين آلياژ از طريق اعمال تغيير شكل پلاستيك شديد و آنيل پس از ECAP بود. نمونهها تحت يكپاس، سهپاس و پنجپاس ECAP و پس از آنيل در دماهاي C˚250-C˚150 مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه نمونه پنج پاس آنيل شده در دماي C˚150 به دليل وقوع تبلور مجدد ديناميكي و بازيابي كنترل شده، داراي بهترين خواص مكانيكي از جمله استحكام نهايي كششي بالا، چقرمگي مناسب و درصد ازدياد طول مطلوب بود. در اين نمونه استحكام تسليم 136% و استحكام كششي نهايي 202% افزايش داشت و به ترتيب به 208 و 341 مگاپاسكال رسيد. درصد ازدياد طول نيز 7/338% افزايش پيدا كرد و به 6/13% رسيد و چقرمگي MJ/m³ 23/30 بود. افزايش تراكم نابجاييها و تغييرات در اندازه دانهها موجب بهبود خواص مكانيكي اين نمونه شد. در مقابل، نمونهاي كه سه پاس ECAP و در دماي C˚150 آنيل شد، ضعيفترين خواص مكانيكي را نشان داد. بررسيهاي ميكروسكوپ نوري نشان داد كه با افزايش تعداد پاسها، ساختار دانهها ريزتر شده و يكنواختي بهتري پيدا ميكند. همچنين، ريزساختار نمونهها با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) بررسي گرديد. در نمونههاي آنيلشده، رشد دانهها در دماهاي بالاتر مشاهده شد كه منجر به كاهش چقرمگي و درصد ازدياد طول شد. بررسي ميزان سختي نمونهها نشان داد كه نمونه سه پاس بيشترين سختي در هر دو دماي C˚150 و C˚250 را دارا است. با افزايش دماي آنيل از C˚150 به C˚250 ، كاهش در درصد ازدياد طول و چقرمگي نمونهها به دليل رشد دانهها و تغيير در اندازه دانهها مشاهده شد. اين رشد موجب كاهش مقاومت ماده در برابر تغيير شكل پلاستيك و افت خواص مكانيكي شد. همچنين، بازيابي ديناميكي در دماي بالاتر منجر به كاهش تراكم نابجاييها شد كه باعث كاهش سختي و چقرمگي شد. در نتيجه، انتخاب دماي آنيل مناسب و تعداد پاس بهينه، نقش بسزايي در دستيابي به ريزساختار همگن و خواص مكانيكي مطلوب ايفا ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/10/17
عنوان به انگليسي
Investigation of the Microstructure and Mechanical Properties of Al-6Mg alloy processed by Warm Equal Channel Angular Pressing (ECAP)
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
امين بچاري
چكيده به لاتين
Abstract:
In this study, the effect of the warm Equal Channel Angular Pressing (ECAP) process on the mechanical properties, hardness, and microstructure of the Al-6Mg alloy was investigated. The primary objective was to enhance the mechanical properties of this alloy through the application of severe plastic deformation and post-ECAP annealing. Samples were evaluated after one, three, and five passes of ECAP, followed by annealing at temperatures ranging from 150°C to 250°C. The results demonstrated that the five-pass sample annealed at 150°C exhibited the best mechanical properties, including high ultimate tensile strength, suitable toughness, and optimal elongation, due to the occurrence of dynamic recrystallization and controlled recovery. The yield strength increased by 136% and the ultimate tensile strength by 202%, reaching 208 MPa and 341 MPa, respectively. The percentage of elongation also increased by 338.7% to 13.6%, with toughness measured at 30.23 MJ/m³. The improvement in mechanical properties was attributed to the increase in dislocation density and changes in grain size. In contrast, the three-pass sample annealed at 150°C showed the weakest mechanical properties. Optical microscopy revealed that with an increasing number of passes, the grain structure became finer and more uniform. Additionally, the microstructure was examined using Scanning Electron Microscopy (SEM). In the annealed samples, grain growth was observed at higher temperatures, leading to reduced toughness and elongation. Hardness measurements indicated that the three-pass sample exhibited the highest hardness at both 150°C and 250°C. As the annealing temperature increased from 150°C to 250°C, a decrease in elongation and toughness was observed due to grain growth and changes in grain size. This growth reduced the material's resistance to plastic deformation and lowered mechanical properties. Furthermore, dynamic recovery at higher temperatures resulted in a decrease in dislocation density, leading to reduced hardness and toughness. Therefore, the selection of an appropriate annealing temperature and the optimal number of passes plays a crucial role in achieving a homogeneous microstructure and desirable mechanical properties.
كليدواژه هاي فارسي
فشار در كانال زاويه يكسان، تعداد پاس، دماي آنيل، ريزساختار، خواص مكانيكي، آلياژ Al-6Mg
كليدواژه هاي لاتين
ECAP, Annealing temperature, Number of passes, Microstructure, Mechanical properties, Al-6Mg alloy
Author
Amin Bachari
SuperVisor
Dr. H.R.Jafarian