عنوان پایان‌نامه
تاثیر روش نورد تکرار شونده با غلتک های صاف و انحنادار RCSRبر ریز ساختار فولاد زنگ نزن ۳۰۴ و آلیاژ آلومینیم ۳۵۶
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-ریخته‌گری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1326;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78762;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1326;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78762
- تاریخ دفاع
- ۱۴ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- پیمان اصغری راد
- استاد راهنما
- محمود نیلی احمدآبادی
- چکیده
- در پژوهش حاضر، دو آلیاژ فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 و آلومینیم 356A که هر دو دارای ساختار شبکه اتمی یکسان از نوع مکعبی وجوه مرکز پر هستند به وسیله یک روش تغییرشکل پلاستیک شدید جدید به نام فرآیند نورد تکرارشونده با غلتک های صاف و انحناء دار تحت تغییرشکل قرار گرفتند و تحولات ریزساختاری و خواص مکانیکی آنها در حین اعمال تغییرشکل مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، نمونه های تغییرشکل یافته تا ناحیه نیمه جامد گرم شدند تا ریزساختار کروی بدست آید. همچنین تاثیر وجود کرنش اولیه در مرحله نیمه جامد بر روی اندازه و میزان کرویت ذرات جامد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که در فولاد زنگ-نزن 304 به دلیل انرژی نقص در چیده شدن کم، مکانیزم غالب برای تغییرشکل تشکیل دوقلویی-های مکانیکی و استحاله مارتنزیتی می باشد، درحالیکه در آلیاژ آلومینیم 356A به دلیل انرژی نقص در چیده شدن بالا، لغزش نابجایی ها رخ داده و در اثر بازیابی و تبلورمجدد دینامیکی در حین تغییرشکل، مرزهای بزرگ زاویه و کوچک زاویه در زمینه آلومینیم ایجاد می شوند. محاسبات ترمودینامیکی برای فرآیند نیمه جامد فولاد زنگ نزن 304 نشان می دهند که بازه نیمه جامد برای این فولاد از دو ناحیه دو فازی ?+L و سه فازی ?+?+L تشکیل شده است که کسر مذاب در ناحیه سه فازی بسیار کم می باشد و با تداوم گرمایش و ورود به ناحیه دوفازی، کسر مذاب در ساختار افزایش می یابد. ریزساختار بهینه برای نمونه 30 سیکل RCSR شده در دمای C? 1425 و زمان نگهداری 3 دقیقه حاصل شد که اندازه متوسط ذرات کروی در آن mµ 76 و میزان کرویت ذرات 72% بدست آمد. ریزساختار بهینه نیمه جامد برای نمونه 60 سیکل RCSR شده از آلیاژ آلومینیم 356A نیز در دمای C? 578 و زمان نگهداری 10 دقیقه بدست آمد که شامل دانه های کروی با اندازه متوسط mµ 67 و میزان کرویت 74% می باشد. کلمات کلیدی: فرآیند نیمه جامد، تغییرشکل پلاستیک شدید، فولاد زنگ نزن 304، آلیاژ آلومینیم 356A.
- Abstract
- In this study, 304 stainless steel and A356 aluminum alloy with the same crystal structure (FCC) have been the subject of deformation to a new severe plastic deformation technique named "repetitive corrugation and strengthening by rolling (RCSR)". Microstructural evolutions and mechanical properties were investigated during the deformation. Then, the RCSR processed specimens were heated up to the semi-solid temperature and globular microstructure was achieved. Moreover, the effect of strain on the size and globularity of solid particles were evaluated. The results indicate that in 304 stainless steel, the mechanism of deformation is mechanical twinning and martensitic transformation due to low stacking fault energy. However, in A356 aluminum alloy because of high stacking fault energy, the mechanism of deformation is dislocation slipping which results in dynamic recovery and recrystallization. Thermodynamic calculations show that the range of semi-solid temperature for 304 stainless steel is consist of 2 parts; two-phase ?+L region and threephase ?+?+L region, and the fraction of liquid phase is very low at three-phase region. By further heating and entering to the two-phase region, the fraction of liquid phase increases. The optimum semi-solid microstructure of RCSR processed 304 stainless steel was achieved at 1425 ? after 3 minutes holding which contains finer solid particles with the mean grain size of 76 ?m and globularity of 72%. Moreover, the optimum semi-solid microstructure of RCSR processed A356 aluminum alloy includes solid particles with the mean grain size of 67 ?m and globularity of 74% was achieved at 578 ? after 10 minutes holding time. Keywords: semi-solid process, severe plastic deformation, 304 stainless steel, A356 aluminum alloy. Keywords: semi-solid process, severe plastic deformation, 304 stainless steel, A356 aluminum alloy.
