عنوان پایان‌نامه
بررسی و تحلیل فرآیند تولید لوله های آلیاژ منیزیم AZ۳۱B فوق ریزدانه و نانو ساختار به روش TCAP
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک- ساخت و تولید
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2830;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65975
- تاریخ دفاع
- ۲۶ آذر ۱۳۹۳
- دانشجو
- عبدالرحمان صوفی محمدی
- استاد راهنما
- محمود موسوی مشهدی
- چکیده
- روش¬های تغییر شکل پلاستیک شدید، از جمله روش¬های تولید مواد نانوساختار است. این فرآیندها که با توجه به شکل محصول آن دسته بندی می¬شوند، در اثر اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید به فلز، باعث تغییرات ریزساختاری در آن شده و ساختار ماده را تا حد نانومتری تغییر می¬دهند. بیشتر این روش¬ها برای تولید مواد فوق ریزدانه و نانوساختار بالکی و همچنین ورق¬ها و صفحات مناسب می¬باشند. از روش¬هایی هم که برای تولید لوله های نانوساختار مطرح هستند، فرآیند فشار در کانال زاویه¬دار لوله¬ای و فرآیند فشار در کانال زاویه¬دار لوله¬ای موازی¬، روشی ارزان و با قابلیت صنعتی و تولید بالا برای لوله¬ها هستند. در این پایان نامه بررسی و تحلیل تولید لوله¬های فوق ریز دانه و نانوساختار آلیاژ منیزیم AZ31C به روش فرآیند فشار در کانال زاویه¬دار لوله¬ای (TCAP) صورت گرفت، به این صورت که تأثیر تعداد پاس¬ها در دمای 300 درجه سانتیگراد طی چهار پاس و تأثیر دما طی دو پاس در دمای 200و 250 درجه سانتیگراد بر ریزساختار و خواص مکانیکی لوله¬های منیزیم ¬AZ31C بررسی شد. سپس لوله¬های فراوری شده تحت آزمایش¬های کشش، میکرو سختی ویکرز و متالوگرافی قرار گرفتند. نتایج تأثیر پاس¬ها نشان می¬دهد که در پاس دوم استحکام تسلیم و استحکام نهایی به ترتیب 97/1 و 57/1 برابر نمونه خام افزایش یافته یافته¬اند. افزایش تعداد پاس ها بعد از پاس دوم تأثیری بیشتری بر استحکام نداشت. همچنین بیشترین افزایش سختی در پاس اول بدست آمد که افزایش تعداد پاس¬ها بعد از پاس اول تأثیری بیشتری برسختی نداشت. بررسی ریزساختار نشان می¬دهد که اندازه دانه از مقدار 2/1 میلی متر در نمونه خام به مقدار 6 میکرون رسیده است. همچنین بررسی تأثیر دما نشان داد که بیشترین افزایش استحکام تسلیم و استحکام نهایی در پاس اول در دمای 200درجه سانتیگراد بدست آمد که به ترتیب 14/1 و 02/1 برابر استحکام نمونه خام می¬باشد. همچنین بیشترین افزایش سختی در دمای 200 درجه سانتیگراد ودر پاس دوم بدست آمد که معادل 60 درصد بود. در بررسی تأثیر دما این نتایج بدست آمد که هرچه دما بالاتر ¬رود استحکام نهایی و سختی کاهش پیدا می¬کنند اما روند ثابتی در افزایش طول و استحکام تسلیم با افزایش دما وجود نداشت. همچنین بررسی¬های ریزساختاری نشان داد با کاهش دما اندازه دانه¬ها تا 520 نانومتر ریزتر شدند.
- Abstract
- Severe plastic deformation methods is one of production methods of nanostructure materials. This processes which are classified according to their product shape cause microstructural changes in them and change material structure up to Nano metric due to severe plastic deformation into material. Most of this methods are suitable for producing ultra-fine grain and Balky Nano-structure materials and sheets and plates. Among the methods being effective for producing Nano-structure tubes, tubular channel angular pressing process (TCAP) and tubular channel angular pressing process (PTCAP) are treated as high strength tubes in a wide range of industrial applications. In this research, studying and analyzing the production of ultra-fine grain tubes and Nano-structure of AZ31C magnesium alloy was carried out based on TCAP process so that the effect of pass number in 300? during 4 passes and temperature effect during two passes in 200? and 250 ? on the microstructure and mechanical properties of magnesium tubes was fully examined. Then produced tubes were exposed to such tension test, Vickers Micro hardness and general Metallography. The pass influence results demonstrate that in the second pass Yield and ultimate strengths were increased 1.97 and 1.57 times compared to as cast condition. The increase of pass number after the second pass did not affect the strength and the most hardness increase was obtained in the first pass and the increase of pass number after the first pass did not have more effect on hardness. Studying the microstructure shows that the grain size 1.2 mm in the cast sample has reached to around 6 ?m, studying the temperature effect showed that the most increase of yield and ultimate strength was obtained in the first pass in the temperature of 200? which is respectively 1.14 and 1.02 according to the cast sample. Also, the most hardness increase was obtained in 200? and in the second pass which was equivalent to 60 percent. It was also concluded that the higher the temperature goes, the lower the ultimate strength and hardness fall in studying the temperature effect , however , there wasn’t a stable trend in the elongation and yield strength with the increase of temperature. Microstructural investigation shows notably decrease in the grain size to around 520 nm with the decrease of temperature. wyeKords: Severe plastic deformation, AZ31C magnesium alloy, Tubular channel angular pressing, the processed tube, Grain refinement.
