عنوان پایان‌نامه
حساسیت به نرخ کرش آلیاژ منیزیم AZ۳۱ و پارامترهای موثر بر آن با استفاده از آزمایش
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1086;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62291
- تاریخ دفاع
- ۲۶ دی ۱۳۹۱
- دانشجو
- الهام کریمی
- استاد راهنما
- عباس زارعی هنزکی, سیدمحمدحسن پیش بین
- چکیده
- در پژوهش حاضر به منظور بررسی رفتار سیلان آلیاژ منیزیم AZ31 و میزان حساسیت به نرخ کرنش (پارامتر m) آن در شرایط مختلف ترمومکانیکی (دما، کرنش و نرخ کرنش)، آزمایش¬های پرش نرخ کرنش در دو حالت کششی و فشاری (در راستای بررسی اثر مود تغییرشکل) طراحی و اعمال گردید. آزمایش‌های پرش نرخ کرنش در محدوده دمایی C? 550-200 تحت نرخ کرنش پایهs-1 001/0 و پرش به نرخ کرنشs-1 003/0 در کرنش‌های مشخص (جهت بررسی تاثیر کرنش) در هر دما، انجام پذیرفت. به طور کلی نتایج حاکی از حساسیت بیشتر آلیاژ به نرخ کرنش در حالت کششی نسبت به حالت فشاری می¬باشد که با توجه به سهولت بیشتر تغییرشکل در حالت کشش و در نتیجه فعالیت بیشتر نابجایی¬ها تفسیر و تشریح شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که با افزایش دمای تغییرشکل تا دمای C?500 میزان حساسیت به نرخ کرنش آلیاژ افزایش می‌یابد. نتایج حاصله بدست آمده بر اساس تئوری حرکت فعال‌شونده نابجایی‌ها با حرارت و افزایش فعالیت سیستم‌های لغزش اضافی در هر دو مود فشاری و کششی قابل توجیه شده است. نکته قابل توجه کاهش مقادیر حساسیت به نرخ کرنش با افزایش بیشتر دمای تغییرشکل به C? 550 در هر دو مود فشاری و کششی می‌باشد که به رشد غیرعادی دانه‌ها در این شرایط نسبت داده می‌شود. نتایج بدست آمده همچنین حاکی از اثرگذاری قابل توجه میزان کرنش اعمالی بر مقادیر حساسیت به نرخ کرنش است به طوریکه در اکثر دماها به دلیل پیشرفت فرآیند تبلورمجدد دینامیکی با ادامه اعمال کرنش، میزان حساسیت به نرخ کرنش افزایش یافته است. کاهش حساسیت به نرخ کرنش با افزایش کرنش اعمالی در دماهای 500 و C? 550 در مود فشاری و دمای C? 550 در مود کششی در این شرایط نیز به رشدغیرعادی دانه‌ها نسبت داده شده است. همچنین به منظور بررسی تاثیر نرخ کرنش، آزمایش پرش نرخ کرنش در حالت فشاری تحت نرخ کرنش پایهs-1 01/0 و پرش به نرخ کرنشs-1 03/0 در دو دمای 300 و C? 500 نیز انجام پذیرفت. نتایج نشان دهنده کاهش پارامتر m با افزایش نرخ کرنش می باشد که این مشاهده با توجه به اثرگذاری نرخ کرنش بر فرکانس تشکیل دوقلویی‌ها و فرآیندهای ترمیم مورد بحث قرار گرفته‌است.
- Abstract
- In the present work the variation of strain rate sensitivity (m-value) of wrought AZ31 magnesium alloy has been studied using upward strain jump (SRJ) testing method. The effect of thermo-mechanical parameters (temperature, strain, strain rate) and the mode of strain have been also investigated. Towards this end, a series of SRJ tests was conducted in compression and tension modes in a wide temperature range of 200-550 °C under the base strain rates of 0.001 and jumps to 0.003 s-1. To explore the effects of strain, the SRJ tests were applied at the certain strains of 0.05, 0.2 and 0.35 in compression mode and at 0.05, 0.2, 0.35, 0.5, 0.65 and 0.8 in tension mode. In addition, to study the influence of strain rate, the SRJ tests were applied under base strain rate of 0.01 and jumps to 0.03 s-1 in compression mode. In general the results indicate that the rate sensitivity in tension mode is higher than that of compression mode. In spite of tension mode the material exhibited the negligible strain rate sensitivity at relatively low temperatures in compression mode due to the activation of mechanical twining and their athermal nature. However, the rate sensitivity of the alloy was found to be increased with increasing deformation temperature due to the thermally activated nature of dislocation motion. Activation of non-basal slip systems in addition to basal slip systems is the main reason for higher m-value at higher deformation temperature. The occurrence of dynamic recrystallization gives rise to significant improvements in rate sensitivity values. In addition, the observed rate sensitivity drop at 550 °C is properly addressed relying on the grain size effect. The m-value of the alloy increases at temperature range of 200-400 °C in compression mode and at temperature range of 200-500 °C in tension mode with plastic strain, but decreases at higher temperature with plastic strain in both modes, the mechanism of which is discussed relying on the annihilation or multiplication of dislocations during deformation and restoration process. Increasing the base strain rate lead to decrease in rate sensitivity values which is well attributed to the change in the predominant deformation mechanism.
