عنوان پایان‌نامه
بررسی تحولات ریز ساختاری و خواص مکانیکی آلیاژ AZ۶۱ فر آوری شده به روش اکستروژن معکوس تجمعی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-شکل‌دادن فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1103;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 63562
- تاریخ دفاع
- ۲۶ اسفند ۱۳۹۲
- دانشجو
- علیرضا عباسی بانی
- استاد راهنما
- عباس زارعی هنزکی, سیدمحمدحسن پیش بین
- چکیده
- در این پژوهش ابتدا به منظور شناسایی رفتار بنیادی تغییر شکل گرم آلیاژ منیزیم AZ61، آزمایش های فشار گرم در دماها و تحت نرخ کرنش های مختلف انجام پذیرفت. نتایج بدست آمده حاکی از وقوع پدیده تبلور مجدد دینامیک در شرایط مختلف ترمومکانیکی و اثر گذاری قابل توجه آن بر رفتار سیلان آلیاژ است. در همین راستا روابط مورد نیاز جهت مطالعه مشخصه ها و سینتیک تبلور مجدد ورفتار سیلان آلیاژ بسط داده شده است. در بخش دوم این پژوهش اثر فرایند اکستروژن معکوس تجمعی بر تحولات ریزساختاری، تحولات بافت و خواص مکانیکی آلیاژ مورد بررسی قرار گرفته است. تشکیل باند های برشی در ریزساختار به عنوان یکی از مشخصه های اصلی ریزساختارهای فراوری شده توسط فرایند شناسایی شده است. وقوع ریزدانگی در اثر فرایند تبلور مجدد دینامیک در داخل باندهای برشی و بر روی مرز دانه های اولیه 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 تا C?350 و ایجاد بافت غیر پایه ای منحصر بفرد در دمای C?400 است. کاهش تمرکز قطب های پایه ای و افزایش پراکندگی این قطب ها در جهت انتقالی در نمونه های فراوری شده در دماهای پایین تر و تعداد پاس های بالاتر نیز مشاهده شد. نتیجه اخیر به فعال شدن سیستم های لغزش منشوری نسبت داده شده است. بررسی خواص مکانیکی محصولات فراوری شده در شرایط مختلف حاکی از آنست که درنتیجه¬ی اعمال فرایند مقادیر تنش تسلیم واستحکام کششی نهایی در مقایسه با ساختار اولیه افزایش یافته است. همچنین میزان ازدیاد طول تا شکست نمونه های فراوری شده دردماهای 300 و C?350 درمقایسه با ساختار اولیه کاهش ولی در دمای C?400 افزایش یافته است. روند مشاهده شده بر اساس تحولات ریزساختاری و تحولات بافت مورد بحث قرار گرفته است. کلمات کلیدی: آلیاژ منیزیم AZ61؛ اکستروژن معکوس تجمعی؛ ریزدانگی؛ بافت؛ خواص مکانیکی
- Abstract
- The present study deals with the microstructure and texture evolution of AZ61 magnesium alloy processed by accumulative back extrusion (ABE) method at temperatures ranging from 200 to 400 ?C. The obtained results showed inhomogeneous distribution of equivalent plastic strain in the cross section of the processed material through 1 pass. This inhomogeneous pattern led to different microstructural characteristics, such as mechanical twins, shear bands and bimodal grains structure. The microstructural analysis indicated that the severe imposed strain tends to be localized in the form of shear band at the lower deformation temperatures due to the intrinsic anisotropic plasticity of the alloy. The banding structure evolves from the mechanical twinning which has a great contribution in accommodation of severe plastic strain during initial stages of processing. In addition, the shear banding provides paths by which the extensive operation of slip systems and high dislocation density promote the initiation of dynamic recrystallization. Increasing in deformation temperature led to increase the volume fraction of dynamic recrystallization grains within shear bands and resulted in homogenous microstructure of fine grains at 400 °C. Texture analysis also indicated that the strong fiber basal texture has been achieved after imposing 1 pass process at 250-350 ?C. However, maximum intensity of basal planes decreased with increase of deformation temperature. The latter was mainly attributed to the increase of DRX grains volume fraction formed within the microstructure. A signi?cant change in the texture, i.e. splitting of basal poles along TD, occurs in the 400 ?C and also after subsequent passes of the process at lower temperatures. The development of non-basal texture has been attributed to the activation of prismatic slips and the particle pinning effect of fine second ? phase distributed through the microstructures. The results of mechanical testing showed that yield and ultimate tensile stress increased after the process at all deformation conditions. However, the ductility decreased at lower a temperature (300 and 350 ?C) which was attributed to the strong fiber basal texture and inhomogeneity of the structures. On the other hand, the ductility increment at higher temperature (400 ?C) was justified considering the significant grain refinement and developing non-basal texture. Keywords: AZ61 magnesium alloy; Accumulative back extrusion, Flow localization, Dynamic recrystallization, Texture, Mechanical properties
