عنوان پایان‌نامه
تحقیق تئوری و عملی رفتار تغییر شکل پلاستیک آلومینیوم ۱۱۰۰ در ضمن تغییر شکل پلاستیک شدید مداوم فرایند Cinform
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-شکل‌دادن فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1123;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64368
- تاریخ دفاع
- ۰۴ خرداد ۱۳۹۳
- دانشجو
- وحید آیتی
- استاد راهنما
- محمد حبیبی پارسا
- چکیده
- از آنجایی که ریز کردن دانه ها یکی از روش های دستیابی به خواص مکانیکی و متالورژیکی مطلوب می باشد، فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید به عنوان یکی از روش های دستیابی به مواد دانه ریز، مورد استقبال بسیاری از محققین قرار گرفته است. در مجموعه وسیعی از روش های تغییر شکل پلاستیک شدید معرفی شده، روش Conform نیز ارائه شده است که ترکیب دو فرآیند اکستروژن دورانی و پرس با کانال های هم مقطع زاویه دار می باشد. از آنجایی که ساخت این دستگاه با دشواری های بسیار زیادی همراه است، تعداد دستگاه های ساخته شده از آن بسیار محدود و در ابعاد آزمایشگاهی می باشد. سایر تحقیقات نیز در محدوده استفاده از روش های المان محدود، خلاصه شده است. به دلیل آنکه تحقیق پیرامون این روش هنوز در مراحل ابتدایی قرار دارد، در این پایان نامه تلاش شده است که در مرحله اول دستگاه Conform در مقیاسی بزرگتر از آنچه تا کنون ساخته شده است، طراحی و ساخته شود تا پایه و اساس تحقیقات آتی قرار گیرد. در مرحله دوم با بررسی خواص مکانیکی و متالورژیکی محصول فرآوری شده، تاثیر این فرآیند بر مواد مورد تجزیه و تحلیل قرار بگیرد که در این مورد خاص، میلگرد آلیاژ آلومینیوم 1100 با قطر mm5 جهت فرآوری انتخاب شده است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده اعمال کرنش بسیار زیاد به ماده حین انجام فرآیند بوده به نحوی که توزیع کرنش در سطح مقطع محصول پس از 1 پاس، کرنشی در حدود 2 تا 3 می باشد که این امر موجب افزایش سختی و استحکام در ماده خواهد شد. از سوی دیگر، نتایج نشان دهنده تغییر توزیع کرنش اعمال شده به ماده، طی مسیر انجام فرآیند می باشد. نتایج فوق با استفاده از آزمون سختی و کشش تک محوری اثبات گردیده است. همچنین بررسی ریزساختاری این آلیاژ به وسیله میکروسکوپ نوری از جمله موارد مورد مطالعه بوده است. اثر این فرآیند بر بافت آلومینیوم 1100 نیز مورد مطالعه قرار گرفته است که نتایج نشان دهنده ایجاد بافت برشی به همراه اثرات ناشی از نورد و اصطکاک در ماده حین فرآیند و در محصول نهایی می¬باشد.
- Abstract
- Optimum mechanical and metallurgical properties of materials can be attained by subjecting them to severe plastic deformation which leads to grain refinement. There are vast methods of severe plastic deformations such as HPT, ECAP, TE, Conform and etc. Among these severe plastic deformation processes, Conform is combination of Rotary Extrusion and ECAP. There are few such instruments due to difficulties in optimization and manufacturability. Therefore, there are limited FEM investigations about this process and few experimental examinations. For accessing information about this severe plastic deformation, it has been tried to design, optimize and manufacture one big and powerful Conform machine which will discuss in this thesis. After that, rod shape AA1100 material was severely deformed using described Conform machine and mechanical and metallurgical properties of the processed material was investigated. Simulation results show very large applied strain of around 2-3 on the Al material during the Conform process. This large deformation will increase hardness and strength of the worked piece. Simulation results were confirmed by micro Vickers hardness test and uniaxial tension test measurements. Also microstructure has been investigated by optical microscope. Optical microstructural examination has not reveals any results due to the very small grains. Effect of Conform process on texture of the AA1100 is also investigated which results show fibered and semi fibered texture because of rolling and friction in the product.
