9907

9907

پيش بيني خواص مكانيكي و ميكروساختاري در فرآيند نورد داغ آلومينيم

درجه دكتري

مكانيك گرايش طراحي كاربردي

ارديبهشت ماه 1391

ارديبهشت ماه 1391

دكتر حسين بيسادي

چكيده آنچه در فرآيندهاي شكل دهي داغ از جمله نورد داغ اهميت فراوان دارد، كنترل مناسب فرآيند در حين توليد قطعه و ارزيابي رفتار آن در حين شكل دهي است كه اين ارزيابي توسط معادلات رفتاري انجام مي پذيرد. در اين رساله نيز يك مدل رفتاري براي كار داغ آلومينيم خالص ارائه شده كه پارامترهاي مختلف فرآيند ترمومكانيكي همچون دما، ميزان و نرخ تغييرشكل و همچنين اندازه دانه اوليه در آن لحاظ شده است. ضمن اينكه اين معادله رفتاري در دو توصيف لاگرانژي و اولري بر اساس اصول مكانيك محيط پيوسته و ترموديناميك و آزمايشات تجربي بسط داده شد. مقايسه بين نتايج پيش بيني شده از معادلات رفتاري و حاصل از انجام تست فشار داغ نشان مي دهد كه مدل رفتاري ارائه شده در هر دو فضاي توصيف از دقت خوبي برخوردار بوده و قابليت پيش بيني مناسب رفتار ماده در دماي تغييرشكل داغ و در گستره مشخصي از نرخهاي كرنش را داراست. لذا مي توان از اين معادلات رفتاري در مدلسازي رفتار داغ اين جنس بطور موثر بهره برد. همچنين اثر اندازه دانه اوليه بعنوان مهمترين پارامتر ميكروساختاري آلومينيم خالص بر تنش شارش و سخت شوندگي اين ماده در دماي بالا با استفاده از تست هاي فشار داغ مناسب مورد ارزيابي قرار گرفت و مشخص شد كه اندازه دانه همچون كرنش، نرخ كرنش و دما داراي اثرات كاملاً محسوسي بر رفتار اين ماده در دماي بالا مي باشد. كه اين اثرات متاثر از دما و نرخ تغييرشكل بوده و گاهي با تغيير مقدار نرخ كرنش در نتيجه تغيير مكانيزم تغيير شكل اثر اندازه دانه معكوس خواهد شد. در ادامه با استفاده از تحليل هاي عددي و شبيه سازي مناسب، اثرات پارامترهاي مختلف فرآيند نورد داغ بر تغييرات دمايي، كرنشي و ميكروساختاري در ورق و همچنين نيرو و گشتاور غلتك تحت نورد مورد بررسي جامع و دقيق قرار گفت و درنتيجه پارامترهاي مهم اين فرآيند شناسايي شد. در انتها نيز با استفاده از انجام تست هاي مناسب نورد داغ تاثير برخي از پارامترهاي مهم نورد بر خواص مكانيكي و ميكروساختاري ورق نورد داغ شده مورد بررسي قرار گرفت. واژه‌هاي كليدي: نورد داغ، خواص مكانيكي و متالورژيكي، معادله رفتاري، آلومينيم خالص، فشار داغ، اندازه دانه اوليه