عنوان پایان‌نامه
بررسی ریز ساختار و خواص مکانیکی آلیاژمنیزیم AZ۸۱
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-شکل‌دادن فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1019;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58135
- تاریخ دفاع
- ۲۰ خرداد ۱۳۹۲
- دانشجو
- پویان چنگیزیان
- استاد راهنما
- عباس زارعی هنزکی, محمد قمبری
- چکیده
- در این پژوهش ابتدا به منظور شناسایی رفتار بنیادی تغییر شکل گرم آلیاژ منیزیم AZ81، آزمایش های فشار گرم در دماها و نرخ کرنش های مختلف انجام پذیرفت. نتایج بدست آمده حاکی از وقوع پدیده تبلور مجدد دینامیک (در داخل باندهای دوقلویی، محل تقاطع دوقلویی ها و روی مرز دانه های اولیه) در شرایط مختلف تغییر شکلی و اثرگذاری قابل توجه آن بر رفتار سیلان آلیاژ است. همچنین وقوع رسوب گذاری دینامیک در دماهای بالاتر تغییر شکل و اثر قفل کنندگی رسوبات ? منجر به کاهش قابل توجه اندازه دانه تبلور مجدد در بخش هایی از ساختار و ایجاد یک ساختار دوگانه از نظر چگونگی توزیع اندازه دانه شده است. در بخش دوم این پژوهش اثر فرایند اکستروژن معکوس تجمعی بر تحولات ریزساختاری و تحولات بافت آلیاژ مورد بررسی قرار گرفته است. تشکیل باند های برشی در ریزساختار و درشت ساختار بعنوان مشخصه اصلی ریزساختارهای فراوری شده توسط فرایند شناسایی شده است. وقوع ریزدانگی در اثر فرایند تبلور مجدد دینامیک در مجاورت باندهای برشی به وضوح قابل تشخیص است به نحوی که با افزایش دمای تغییر شکل و تعداد پاس اعمالی کسر تبلور مجدد یافته ساختار افزایش یافته و در نتیجه میزان همگنی ریزساختار افزایش می یابد. همچنین بررسی تحولات بافت حاکی از تضعیف بافت پایه ای با افزایش دمای تغییر شکل و افزایش تعداد پاس اعمالی است که به توسعه تبلور مجدد دینامیک در داخل باند های برشی نسبت داده می شود. در این پژوهش همچنین سعی شده است خواص مکانیکی محصولات فراوری شده در شرایط مختلف مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج آزمایش کشش تک محوری نمونه های فراوری شده نشان داد که در نتیجه ی اعمال فرایند اکستروژن معکوس تجمعی مقادیر تنش تسلیم و استحکام کششی نهایی در مقایسه با ساختار اولیه افزایش یافته است. همچنین میزان ازدیاد طول تا شکست نمونه های فراوری شده در دماهای 300 و C?350 در مقایسه با ساختار اولیه کاهش و در دماهای 400 و C?450 افزایش یافته است. روند مشاهده شده بر اساس تحولات ریزساختاری و تحولات بافت مورد بحث قرار گرفته است.
- Abstract
- The present study deals with the microstructure and texture evolution as well as its effects on mechanical properties of AZ81 magnesium alloy processed by accumulative back extrusion (ABE). Towards this end, a set of ABE tests was conducted at temperatures ranging from 300 to 450 ?C. Firstly; the finite element method was employed to estimate the amount of equivalent plastic strain and its distribution in the cross section of processed material. The results showed that after single pass ABE process inhomogeneous pattern has been achieved for the equivalent plastic strain. This inhomogeneous pattern led to different microstructural characteristics, including mechanical twins, microshear bands, and microshear bands. The microstructural analysis indicated that the severe imposed strain tends to be localized in the form of microshear band at the lower deformation temperatures due to the intrinsic anisotropic plasticity of the alloy. This banding evolves from the mechanical twinning which has a great contribution in accommodation of severe plastic strain during initial stages of ABE-processing. In addition, the micro-shear banding provides paths by which the extensive operation of slip systems and high dislocation density promote the initiation of dynamic recrystallization and dynamic precipitation of ? particles. However, increasing in deformation temperature led to increase the volume fraction of dynamic recrystallization grains within microshear bands and resulted in homogonous microstructure of fine grains at 450 ?C. Texture analysis indicated that the strong fiber basal texture has been achieved after 1 pass ABE process at 300 ?C. However, maximum intensity of basal planes decreased with increase of deformation temperature and number of imposed passes. The latter mainly attributed to the increase of DRX grains volume fraction formed within the microshear bands. Furthermore, the results of mechanical testing showed that tensile yield and ultimate stress increased after ABE process in all deformation conditions. However, the ductility decreased after ABE process at lower temperatures (300 and 350 ?C) which is attributed to the strong fiber basal texture. On the other hand, the ductility increased after ABE process at higher temperatures (400 and 450 ?C) which is result of significant grain refinement and weakening of basal texture.
