عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر عملیات ترمو مکانیکی بر ریز ساختار و خواص مکانیکی بایو آلیاژ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1179;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69766
- تاریخ دفاع
- ۰۸ تیر ۱۳۹۲
- دانشجو
- الهه فرقدانی
- استاد راهنما
- عباس زارعی هنزکی
- چکیده
- در این پژوهش رفتار تغییر شکلی بایوآلیاژ ?- نیمه پایدار Ti-29Nb-13Ta-4.6Zrدر دماهای میانی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به طیف پژوهشی گسترده ای که در آزمایشگاه تغییر شکل گرم بر روی این ترکیب آلیاژی در حال انجام است، دماهای مناسب تغییر شکل جهت بررسی استحاله ی مارتنزیتی و همچنین پدیده ی پیر کرنشی دینامیک انتخاب گردید. آزمایش بنیادین فشار در نرخ کرنش های گوناگون جهت بررسی فاکتورهای موثر تغییر شکلی طراحی و انجام شد. بررسی ها نشان می دهد که پارامتر حساسیت به نرخ کرنش در این آلیاژ، از مقادیر پایینی برخوردار است، از اینرو توانایی ماده در توزیع کرنش در حین اعمال تغییرشکل پلاستیک پایین است. تشکیل باند برشی درشت ساختار در جهت قطری که نشان دهنده ی متمرکز شدن کرنش است، موید این موضوع است. تشکیل این باند برشی از یکسو و تبدیل مارتنزیتی القاشده توسط کرنش از سوی دیگر، باعث نرم شوندگی در حین اعمال تغییر شکل می شود. بررسی تاثیر نرخ کرنش بر استحاله ی مارتنزیتی نشان می دهد که با کاهش نرخ کرنش کسر حجمی مارتنزیت در ساختار افزایش می یابد. از اینرو استحاله ی مارتنزیتی ترغیب شده با کرنش به عنوان یکی از پارامتر های مسئول در حساسیت به نرخ کرنش منفی مشاهده شده در این آلیاژ معرفی شده است. آنالیز سطحی کرنش به روش در تست کشش در دماهای تغییر شکل مورد بررسی نشان میدهد که، پدیده ی پیر کرنشی دینامیک و اثر پورتوین-لوشاتلیه نیز دیگر عامل اثر گذار در این پدیده به شمار می رود. کلمات کلیدی: آلیاژهای تیتانیم، حساسیت به نرخ کرنش
- Abstract
- The current research aims to investigate the deformation behavior along with the related mechanisms of the ?-metastable Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr biomedical alloy. Toward this end, the compression testing method has been employed in a wide range deformation temperature and strain rate which is preliminary covered in thermomechanical processing of ?-type titanium alloys. Deformation features have been precisely studied by the means of scanning electron microscopy and electron back scattered diffraction methods. It has been found that the developed microstructures consist of various forms of deformation bands including deformation twins, kink bands and the micro shear bands. In addition, the deformation induced martensite has been mainly occurred at the vicinity of these banding structures. It has been also observed that deformation at specified conditions may cause the reverse martensite transformation to the ? phase which leads to form ultra-fine ? grains. The flow stress analysis of the material exhibit a pronounced negative strain rate sensitivity which has been attributed to the dynamic strain aging (DSA) phenomenon. In this regard, the digital image correlation (DIC) technique has been harnessed to evaluate the strain distribution pattern all over the experimented material. The Portevin-Le Chatelier effect which is directly resulted from DSA phenomenon, lead to form strain localized regions. In fact, material has not enough capability to distribute strain equally. As a result, it tends to localize in the stress concentrated zones such as diagonal regions in the compression specimen. The geometric macro shear band formation in the diagonal regions along with deformation induced martensitic transformation were introduced as a main responsible for the observed flow softening behavior in the deformation true stress-strain curve. Keywords: Titanium biomedical alloys; strain induced martensitic transformation; mechanical twining; dynamic strain aging.
