عنوان پایان‌نامه
بررسی تحولات ریز ساختاری و خواص مکانیکی آلیاژمنیزیم حاوی ایتریم فرآوری شده به روش آهنگری چند محوره
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1350;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80545;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1350;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80545
- تاریخ دفاع
- ۱۶ اسفند ۱۳۹۵
- دانشجو
- ادیب سلندری رابری
- استاد راهنما
- عباس زارعی هنزکی, محمد قمبری
- چکیده
- در پژوهش حاضر، به منظور شناسایی رفتار بنیادین تغییر شکل گرم آلیاژ منیزیم WE43، آزمایش های فشار گرم در محدوده دمایی ?C 500-250 و به فواصل دمایی °C50 تحت نرخ کرنش 1-s 3-10 انجام پذیرفت. نتایج بدست آمده حاکی از وقوع شکست در کرنشهای پایین و دماهای پایین به همراه رخداد گسترده دوقلویی شدن مکانیکی تا دمای ?C300 است. که این امر به حضور عناصر نادر خاکی نسبت داده می شود. با افزایش دما به ?C350، وقوع رسوبگذاری دینامیکی و اثر قفل کنندگی رسوبات منجر به تعویق تبلور مجدد دینامیکی در ساختار شده است. در دماهای بالاتر (بالاتر از °C400) به دلیل عدم حضور رسوبات در ساختار، تبلور مجدد به صورت گسترده به وقوع می پیوندد و در نهایت در دمای °C500 فرایند رشد دانه غالب است. در بخش دوم این پژوهش اثر فرایند آهنگری چند محوره بر تحولات ریزساختاری، تحولات بافت و همچنین خواص مکانیکی دمای محیط آلیاژ WE43 مورد بررسی قرار گرفت. با انجام فرایند در دمای °C400، طی مکانیزمهای تبلور مجدد مبتنی بر جوانهزنی القاشونده توسط ذرات و همچنین تبلور مجدد دینامیک پیوسته، ساختاری ریز دانه و همگن بعد از پنج پاس (کرنش معادل 7/5) فرایند آهنگری چند محوره بدست آمد. بررسی تحولات بافت نیز حاکی از تقویت بافت تغییر شکلی پایهای در پاس اول، تشکیل مولفه بافت جدید عناصر نادر خاکی در پاس سوم و در نتیجه آن تضعیف بافت تغییرشکلی پایهای میباشد. همچنین بررسی تحولات بافت در پاس پنجم نشان دهندهی ناپدید شدن مولفه بافت عناصر نادر خاکی در اثر انحلال جزئی فاز یوتکتیک Mg24Y5 ناشی از اعمال کرنش بالا است. بر خلاف بافت تغییر شکلی پایهای، بافت تغییر شکلی غیر پایهای نسبت به نمونه اولیه تغییر چندانی نکرده است. نتایج آزمون کشش تک محوری نشان میدهد که در نتیجه اعمال فرایند، مقادیر استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و ازدیاد طول تا شکست نسبت به نمونه اولیه افزایش یافته است. استحکام در پاس اول به میزان قابل توجهی افزایش یافته است اما در پاس سوم بدلیل تشکیل مولفه بافت عناصر نادر خاکی استحکام نسبت به پاس اول کاهش و ازدیاد طول تا شکست به طرز چشمگیری افزایش یافته است. همچنین نتایج آزمایش کشش حاکی از افزایش نسبی استحکام و ازدیاد طول تا شکست در پاس پنجم نسبت به پاس سوم است. نتایج آزمون ریزسختی سنجی نیز نشاندهنده سختی بالای پاس اول به دلیل تشکیل بافت پایهای قوی و افت سختی در نمونه 3 پاس ناشی از وجود ساختار دوگانه و همچنین تضعیف بافت پایهای است. همچنین، نتایج سختی حصول ساختاری با همگنی بالا بعد از 5 پاس را نشان میدهد.
- Abstract
- In the present study, in order to realize the fundamental hot deformation behavior of WE43 magnesium alloy, hot compression tests were accomplished at temperature range of 250-500°C by temporal interval of 50°C and under constant strain rate of 10-3 s-1. Obtained results indicate the early fracture at low temperatures and low strains as well as the widespread mechanical twinning up to 300°C. The latter is devoted to the presence of rare earth elements. By increasing the tempearture up to 350°C, dynamic recrystallization is retarded due to the dynamic precipitation and the pinning effect of precipitations. At higher tempeartures (higher than 400°C), due to the absence of precipitations, recrystallization extensively occurs and finally the grain growth dominates at 500°C. ?n the second section of the current study, the effect of multi-axial forging on the microstructural evolution, the texture evolution and ambient temperature mechanical properties of WE43 magnesium alloy was investigated. A fine-grained and homogeneous microstructure was achieved after five deformation passes (equivalent strain of 7.5) at 400°C through particle stimulated nucleation and continuous dynamic recrystallization mechanisms. The investigation of the texture evolution indicates the formation of a strong basal deformation texture at the first deformation pass and then formation of a new rare earth texture component at the third deformation passes which gives rise to a weak basal texture. Additionaly, the novel rare earth texture component disappeared at the fifth deformation passes as the result of strain induced dynamic partial dissolution of eutectic phases. However, non-basal deformation texture does not undergo remarkable changes. In this study, the room temperature mechanical properties of processed samples also were assessed. Results of the uniaxial tensile test imply that the yield strength, the ultimate tensile strength and the elongation to fracture increase compared with the as-extrude sample. The strength increases dramatically at the first deformation pass, while it decreases at the third deformation passes due to the formation of the novel rare earth texture component. The elongation to fracture at the third deformation passes experiences a superior rise. Moreover, both strength and elongation to fracture relatively increase at the fifth deformation passes compared to three passes. Results of microhardness test imply the high hardness of the sample which is deformed up to one deformation pass due to the formation of a strong basal deformation texture. Nonetheless, the hardness decreased fo the third deformation passes owning to the presence of a bimodal structure as well as weakened basal texture. In addition, results indicate achieving a microstructure with a high homogeneity after five deformation passes. Keywords: Magnesium alloy; multi-axial forging; Rare earth elements; Texture component; Recrystallization
