عنوان پایان‌نامه
ناهمسانگردی خواص خزشی الیاژ های اکسترود و ECAP شده AZ۳۱-۰.۶wt.%CA , AZ۳۱ به روش های موضعی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 985;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 57015
- تاریخ دفاع
- ۲۶ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- میلاد شعبانی محلی
- استاد راهنما
- رضا محمودی
- چکیده
- در پژوهش حاضر ناهمسانگردی خزشی آلیاژهای اکسترود و ECAP شده AZ31 و AZ31-0.6%Ca توسط آزمون موضعی خزش سنبه برشی مورد بررسی قرار گرفت. فرایند اکستروژن در دمای °C370 و فرایند ECAP با مسیر Bc¬ در دمای °C210 و به تعداد پاس 4 انجام گرفت. افزودن کلسیم موجب کاهش اندازه دانه در حالت اکسترود و ECAP نسبت به آلیاژ پایه شده است. بررسی¬های بافت بلوری نشان داده است اعمال فرایند اکستروژن موجب می¬شود صفحه¬های قاعده¬ای در راستای محور اکستروژن و در ECAP تقریباً تحت زاویه ?42 نسبت به محور کانال خروجی قالب ECAP قرار گیرند. افزودن کلسیم موجب تغییر در مولفه¬های بافتی نمی¬شود، ولی می¬تواند موجب تغییر در شدت مولفه¬های بافتی شود. آزمون خزش سنبه برشی در محدوده دمایی K 498-423 و تنشی MPa 100-35 در جهت¬¬گیری¬های مختلف صورت گرفت. در حالت اکسترودی، توان تنشی در محدوده 8/6-6 و انرژی فعال سازی در گستره¬ی KJ/mol 112-105 متغیر بود. در این حالت صعود از طریق نفوذ در هسته نابجایی¬ها مکانیزم غالب بود. در حالت ECAP شده، توان تنشی در محدوده 7/6-4/5 و انرژی فعال سازی در گستره¬ی KJ/mol 139-127 متغیر بود. در این حالت صعود از طریق نفوذ در خود مکانیزم غالب بود. افزودن کلسیم و همچنین جهت¬گیری¬های مختلف، تغییری در مکانیزم غالب خزشی ایجاد نکرده است. وجود ذرات (Mg,Al)2Ca در آلیاژ حاوی کلسیم موجب بهبود خواص خزشی در اکسترود و ECAP شده است. در حالت اکسترودی نمونه¬های ED به دلیل سهولت لغزش صفحه¬های قاعده¬ای دارای مقاومت خزشی کمتری نسبت به نمونه¬های ND هستند. در حالت ECAP شده، نمونه¬های تحت زاویه ?90 نسبت به محور اکستروژن به دلیل ضریب اشمید مناسب دارای مقاومت خزشی کمتری نسبت به نمونه¬های تحت زاویه ?45 هستند. البته در این حالت ناهمسانگردی خواص خزشی نسبت به حالت اکسترودی، به موجب تشکیل ساختار ریزدانه به طور قابل ملاحظه¬ای کاهش یافته و افزودن کلسیم نیز تأثیر چندانی بر روی ناهمسانگردی خواص خزشی نداشته است.
- Abstract
- In the present research, anisotropic creep behavior of extruded and ECAPed AZ31 and AZ31-0.6 wt.% Ca were investigated by shear punch creep test. The materials were extruded at 370 ?C and ECAPed at 210 ?C following route Bc for 4 passes. The addition of Ca to AZ31 alloy resulted in finer grain sizes after extrusion and ECAP processes. The X-ray pole figures showed that most of the basal planes lie parallel to the extrusion axes and 42? respect to the extrusion direction in the extrusion and ECAP conditions, respectively. Ca addition had a negligible effect on the distribution of texture components, but changed the intensity of texture components. Shear punch creep tests were performed in different orientations in the temperature range 423-498 K under constant punch stresses in the range 35-100 MPa. In the extruded condition, stress exponent and activation energy were in the range of 5.4 to 6.7 and 105 to 112 KJ/mol, respectively. Based on these values, it was suggested that the dominant creep mechanism is dislocation climb associated with pipe diffusion. In the ECAP condition, stress exponent and activation energy were in the range of 6 to 6.8 and 127 to 139 KJ/mol, respectively, and the dominant creep mechanism was expressed as dislocation climb associated with self diffusion. Ca addition and various orientations had no effect on dominant creep mechanism, but creep properties were improved by adding Ca. The minimum creep rate was dependent on orientation. The ND specimens had more creep resistance than the ED specimens in the extruded condition. In the ECAP condition, the planes at 45? respect to the extrusion direction had more creep resistance than the planes with angular 90? respect to extrusion direction, but anisotropy of creep resistance was significantly reduced due to the formation of a fine-grain structure, and Ca addition had no effect on the anisotropy of creep resistance.
