عنوان پایان‌نامه
شکل پذیری برق منیزیمی Az۵۱
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-شکل‌دادن فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1258;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73004
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- امیر افتتاحی
- استاد راهنما
- رضا محمودی, رضا رومینا
- چکیده
- در این پژوهش، شکل پذیری ورق آلیاژ AZ51 در دو حالت دریافت شده و آنیل شده مورد بررسی قرار گرفت. حالت دریافت شده مربوط به ورق اکسترود گرم و خریداری شده از صنعت است. بررسی شکل پذیری آلیاژ از طریق آزمایش های کشش تک محوری و دو محوری در دماهای 25، 150، 200، 250 و ? 300 انجام شد. از آن جا که شکل پذیری آلیاژ آنیل شده بیشتر از آلیاژ اولیه بود؛ تمام آزمایش های کشش دو محوری روی نمونه های آنیل شده انجام شد. بررسی های ریزساختاری و بافت کریستالی نیز برای تمام نمونه ها انجام گرفت. نتایج آزمایش کشش تک محوری نشان داد که با افزایش دما و کاهش نرخ کرنش در اکثر نمونه ها، درصد ازدیاد طول افزایش و استحکام کششی کاهش یافته است. در دمای ? 300 و نرخ کرنش s-1 5-10×6 درصد ازدیاد طول بیشینه و استحکام کششی کمینه بود و مقادیر آن ها به ترتیب برابر % 181 و MPa 47 بدست آمد. مقادیر توان کارسختی در دمای اتاق و نرخ کرنش s-1 2-10×6 و در دمای ? 300 و نرخ کرنش s-1 5-10×6 به ترتیب برابر 23/0 و 04/0 محاسبه شدند. برای محاسبه ضریب حساسیت به نرخ کرنش از دو روش آزمایش کشش در نرخ کرنش ثابت و آزمایش کشش با تغییرات پله ای در نرخ کرنش استفاده گردید. مقدار ضریب حساسیت به نرخ کرنش در دمای اتاق برابر 01/0 و در دمای ? 300 برابر 22/0 بدست آمد. ریزساختار نمونه های آزمایش کشش دو محوری در حالت گرادیان دمایی نشان داد با کاهش دمای سنبه از ? 300 به ? 150 کسر سطحی حفرات از % 8 به % 5/2 کاهش یافته و در نمونه با دمای قالب ? 300 و دمای سنبه ? 150، بیشترین کاهش ضخامت رخ داده است. در نمونه های آزمایش کشش دو محوری در حالت هم دما با افزایش دما از ? 150 به ? 300 مقدار ارتفاع بیشینه گنبد از mm 5/13 به mm 7/27 افزایش می یابد. در حالت گرادیان دمایی نمونه با دمای قالب ? 300 و دمای سنبه ? 150 ارتفاع بیشینه گنبد را حدود % 53 افزایش داده و به مقدار mm 7/37 رسانده است. نمودارهای حد شکل دادن آلیاژ برای دو حالت هم دما و گرادیان دمایی بین قالب و سنبه بدست آمده و رسم شد. افزایش دما در نمودارهای حد شکل دادن از ? 150 به ? 300 موجب افزایش مقدار FLD0 از 05/0 به 4/0 شده است. اعمال گرادیان دمایی نیز باعث بهبود نمودارهای حد شکل دادن شده به طوری که در نمونه با دمای قالب ? 300 و دمای سنبه ? 150، مقدار FLD0 به حدود 54/0 رسیده است. کلمات کلیدی: آلیاژAZ51- ضریب حساسیت به نرخ کرنش- نمودار حد شکل دادن- گرادیان دمایی
- Abstract
- Formability of a AZ51 sheet with a nominal composition of Mg-5Al-1Zn (wt%) was investigated. In order to study the formability of the sheets, uniaxial and biaxial tensile tests were conducted at various temperatures in the range of 25 to 300 ? under different strain rates in the range of 6×10-5 to 6×10-2 s-1. It was found that increasing the strain rate would enhance the flow stress and decrease the elongation of alloy. At room temperature, the work hardening parameter (n), was found to be 0.23 while it was decreased to 0.04 at 300 ?. This drop was attributed to dynamic recovery and recrystallization at high temperature. Strain rate sensitivity (m) was measured by, tensile testing at a constant strain rate and jump tests. The value of m was increased from 0.01 at room temperature to 0.22 at 300 ?. Biaxial tensile tests were carried out at different temperatures. The limiting dome height obtained by Erichson test was found to increase from 13.5 mm at room temperature to 27.7 mm at 300 ?. In addition it was found that by decreasing the punch temperature the sheet formability was improved. The punch temperature of 300 ? and the die temperature of 150 ? were found as the optimum condition for improved formability during differential heating. This was attributed to formation of lower volume fraction of cavities in isothermal and differential heating conditions, respectively. Forming limit diagrams (FLD) demonstrated that the FLD0 value increased with increasing temperature. Similarly, differential heating procedure improved the level of FLD. Keywords: AZ51 alloy; strain rate sensitivity; FLD; differential heating
