عنوان پایان‌نامه
ریز ساختار خواص مکانیکی و سوپرپلاستبسیته آلیاژ های منیزیم Mg-Fd-y-Zr-Ag ,Mg-Gd-y-Zr فر آفروی شده به روش اکستروژن و آهنگری چند جهته
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1299;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76501;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1299;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76501
- تاریخ دفاع
- ۱۳ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- احمد خدابخشی دهمیانی
- استاد راهنما
- رضا محمودی
- چکیده
- در پژوهش حاضر، ریزساختار و خواص مکانیکی و سوپرپلاستیسیته آلیاژهای Zr Y--Mg-Gd وZr-Ag Y--Mg-Gd فرآوری شده به روش اکستروژن و آهنگری چند جهته مورد بررسی قرار گرفت. آلیاژهای (پایه) Mg-8.5Gd-2.5Y-0.5Zr و (حاوی نقره) Mg-8.5Gd-2.5Y-0.5Zr-2Ag به روش ریخته‌گری تولید شدند. فرآیند اکستروژن در دمای K 673 با نسبت 9 به 1 و در ابعاد نهاییmm 13×13 انجام شد. فرآیند آهنگری چند جهته (MDF) به میزان 2، 4، 6 و 8 پاس انجام شد. بررسی¬های ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری (OM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) صورت گرفت. نتایج نشان داد اعمال MDF سبب کاهش اندازه دانه در بعضی پاس‌ها شده بطوریکه بیشترین میزان ریزدانگی در هر دو آلیاژ پس از 8 پاس MDF مشاهده شد همچنین افزودن نقره باعث ریزدانگی شدید در ساختار شده که به دلیل افزایش کسر حجمی ذرات فاز ثانویه است. بافت بلوری برای مواد فرآوری شده پس از اکستروژن و MDF بررسی شد که نتایج حاکی از تغییر در شدت بیشینه بافت بود. خواص مکانیکی آلیاژهای مورد بررسی توسط آزمون سنبه برشی در دمای محیط و دمای بالا (در نرخ کرنش¬های مختلف) مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه خواص مکانیکی نشان داد که در شرایط اکسترودی استحکام برشی آلیاژ حاوی نقره بیشتر از استحکام برشی آلیاژ پایه است. در آلیاژهای پایه و حاوی نقره، در شرایط MDF شده، مقدار m بالاتر در دمای پایینتر نسبت به حالت اکسترودی به دست آمد. بررسی رفتار سوپرپلاستیسیته در آلیاژهای مورد بررسی حاکی از آن است که آلیاژهای پایه پس از اعمال 2 و 4 پاس MDF، بیشترین مقدار توان حساسیت به نرخ کرنش 45/0 و 42/0 در دماهای K698 و K673 را بروز دادند. همچنین در آلیاژ حاوی نقره در حالت اکسترودی و پس از اعمال 2، 4 و 8 پاس MDF، بیشترین مقدار توان حساسیت به نرخ کرنش 45/0، 57/0 و 49/0 در دماهای K673 و K698 و K648 به دست آمد. اندازه‌گیری ضریب حساسیت به نرخ کرنش و انرژی فعال‌سازی لازم برای تغییر شکل آلیاژ پایه در حالتهای 2 و 4 پاس و آلیاژ حاوی نقره در 2 و 4 پاس MDF حاکی از وجود رفتار سوپرپلاستیک کنترل شونده با لغزش مرزدانهای است. در حالت 8 پاس MDF خزش نابجایی کنترل شونده با صعود نابجاییها مکانیزم کنترل کننده تغییر شکل است. کلمات کلیدی: آلیاژهای منیزیم- عناصر نادر خاکی، آزمون پانچ برشی، سوپرپلاستیسیته، بافت.
- Abstract
- Microstructure, mechanical properties and superplastic behavior of Mg-Gd-Y-Zr and Mg-Gd-Y-Zr-Ag alloys, processed by extrusion and multi-directional forging (MDF), were investigated. The as-cast (base) Mg-8.5Gd-2.5Y-0.5Zr and (Ag-containing) Mg-8.5Gd-2.5Y-0.5Zr-2Ag alloys were extruded with a 9:1 reduction ratio to a final cross-section of 13×13 mm2 at 673 K. Multi-directional forging process was carried out for 2, 4, 6 and 8 passes. Microstructural observations made by optical and scanning electron microscopy revealed that MDF process results in significant grain refinement so that for both alloys, the finest microstructure is developed after 8 passes of MDF. Furthermore, addition of Ag results in an excessive grain refinement, due to The increase in the volume fraction of second phase precipitates. Crystallographic texture of The extruded and MDF processed specimens indicates substantial change in the maximum intensify. Mechanical properties of the specimens were studied by room and elevated temperature shear punch tests (SPT) under different strain rates. SPT results showed higher shear strength for as-extruded specimens as compared to the base alloy. The m-values of the extruded specimens were achieved lower those processed ones. For the base alloy, the highest strain rate sensitivity values of 0.45 and 0.42 were obtained after 2 and 4 passes of MDF at 698 and 673 K, respectively. After MDF, the highest strain rate sensitivity for the Ag- containing alloys were observed at 673, 698 and 648 K. The measured values for strain rate sensitivity exponent and activation energy are indicative of grain boundary sliding (GBS) controlled superplastic behavior for both alloys after processing by 2 and 4 passes of MDF. Climb controlled dislocation creep was determined as the main deformation mechanism after 8 passes of MDF. Keywords: Mg-rare earth alloys, Shear punch test, Superplasticity, Texture.
