شماره ركورد
34488
پديد آورنده
سمانه فلاح
عنوان
اثر عمليات حرارتي و تعداد پاس ECAP گرم بر روي ريزساختار و خواص زيستتخريبپذيري آلياژ Zn-1.5Mg
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/29
استاد راهنما
دكتر حميدرضا جعفريان
استاد مشاور
دكتر عليرضا ايواني
دانشكده
مهندسي مواد
چكيده
در اين پژوهش، آلياژ Zn-1.5Mg بهمنظور بررسي اثر تعداد پاسهاي فرآيند پرس زاويهاي با كانال برابر (ECAP) گرم و عمليات حرارتي پس از آن بر ريزساختار و رفتار خوردگي موردمطالعه قرار گرفت. فرآيند ECAP در دماي 150 °C، با زواياي قالب ° 90Φ = و Ψ = 22°، مسير Bc و تا چهار پاس انجام شد. پسازآن، نمونهها در دماهاي °C50 و °C100 به مدت 60 دقيقه آنيل شدند. بررسي ريزساختاري نشان داد كه اندازه دانه آلياژ ريختهگري شده و همگنشده از حدود µm30 به µm85/3 پس از يك پاس ECAP كاهش يافت و در مرحله چهارم به µm50/3 رسيد. پس از عمليات آنيل در دماي °C50، اندازه دانه تا µm04/3و در دماي °C100 تا µm50/2 كاهش يافت .نتايج آزمايشهاي الكتروشيميايي نشان داد كه پتانسيل خوردگي از V026/1- در نمونهي بدون ECAP به V234/0- پس از يك پاس افزايش يافت (نشانگر بهبود مقاومت خوردگي). در مقابل، جريان خوردگي از µA/cm²39/18 به µA/cm²50/0كاهش يافت. همچنين، مقاومت پلاريزاسيون از Ω·cm²2402 به Ω·cm²3494 افزايش يافت. در نمونههاي چند پاس، اگرچه نرخ خوردگي افزايش يافت، اما عمليات آنيل در دماي °C100 سبب بهبود مجدد مقاومت خوردگي گرديد. بهطوركلي، فرآيند ECAP با ايجاد كرنشهاي شديد پلاستيك، موجب ريزدانگي چشمگير و اصلاح توزيع فازها شد. عمليات حرارتي پس از ECAP، بهويژه در دماي °C100، با كاهش تنشهاي دروني و بهبود يكنواختي ساختار، بهترين تركيب از ريزساختار نانومتري و مقاومت خوردگي مطلوب را ايجاد كرد. بنابراين، شرايط چهار پاس ECAP به همراه آنيل °C100 بهعنوان حالت بهينه براي بهبود خواص مكانيكي و زيستتخريبپذيري آلياژ Zn-1.5Mg تعيين شد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/14
عنوان به انگليسي
Effect of heat treatment and number of hot ECAP passes on the microstructure and biodegradability properties of Zn-1.5Mg alloy
تاريخ بهره برداري
10/21/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سمانه فلاح
چكيده به لاتين
In this study, the Zn-1.5Mg alloy was investigated to evaluate the effect of the number of passes in the hot Equal Channel Angular Pressing (ECAP) process and subsequent annealing treatment on its microstructure and corrosion behavior. The ECAP process was conducted at 150 °C, using die angles of Φ = 90° and Ψ = 22°, along route Bc, for up to four passes. After ECAP, the samples were annealed at 50 °C and 100 °C for 60 minutes.Microstructural analysis revealed that the grain size of the as-cast and homogenized alloy decreased from about 30 µm to 3.85 µm after one ECAP pass and further to 3.50 µm after four passes. Subsequent annealing reduced the grain size to 3.04 µm at 50 °C and 2.50 µm at 100 °C, corresponding to nearly a 30-fold grain refinement compared to the initial state.Electrochemical corrosion tests showed that the corrosion potential increased from −1.026 V (as-cast) to −0.234 V after one ECAP pass, indicating improved corrosion resistance. The corrosion current density decreased from 18.39 µA/cm² to 0.50 µA/cm², while the polarization resistance increased from 2402 Ω·cm² to 3494 Ω·cm². Although higher ECAP passes slightly increased the corrosion rate, annealing at 100 °C significantly enhanced the corrosion resistance again.Overall, the ECAP process induced severe plastic deformation, resulting in remarkable grain refinement and a more uniform distribution of intermetallic phases. Post-ECAP annealing, particularly at 100 °C, reduced internal stresses and improved structural homogeneity, leading to the optimal combination of nanoscale microstructure and corrosion resistance. Therefore, the condition of four ECAP passes followed by annealing at 100 °C was identified as the most effective for improving both the mechanical and biodegradation properties of the Zn-1.5Mg alloy
كليدواژه هاي فارسي
ريز ساختار , آلياژ Zn-Mg , زيست تخريب پذيري , ECAP گرم , عمليات حرارتي
كليدواژه هاي لاتين
microstructure , Zn-Mg alloy , Biodegradability , Hot ECAP , Heat treatment
Author
Samaneh Fallah
SuperVisor
Dr. Hamidreza Jafarian