عنوان پایان‌نامه
اصلاح ریز ساختار و خواص مکانیکی آلومینیوم ۱۱۰۰ و ۲۰۱۱ توسط رایند اکستروژن
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-شکل‌دادن فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44431;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 813
- تاریخ دفاع
- ۱۸ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- شهاب رنجبربهادری
- استاد راهنما
- سیدعلی اصغر اکبری موسوی
- چکیده
- چکیده: در این پژوهش، فرایند اکستروژن پیچشی آلومینیوم 1100 و آلومینیوم 2011 مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا شبیه سازی سه پاس اکستروژن پیچشی آلومینیوم 1100 و چهار پاس اکستروژن پیچشی آلومینیوم 2011 با استفاده از آنالیز المان محدود و نرم افزار آباکوس انجام شد. با استفاده از نتایج شبیه سازی، نحوه ی توزیع تنش فون میزز و کرنش پلاستیک معادل در سطح مقطع های طولی و عرضی و تغییرات آنها حین انجام فرایند مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که میزان تنش و کرنش در سطح مقطع طولی با حرکت از ابتدای نمونه به سمت انتهای نمونه افزایش می یابد. همچنین این روند افزایشی، در سطح مقطع عرضی از مرکز به سمت نواحی کناری نمونه وجود دارد. با اعمال پاس های متوالی اکستروژن پیچشی، نه تنها مقادیر تنش فون میزز و کرنش پلاستیک معادل افزایش یافته، بلکه از ناهمگنی توزیع آنها در سطح مقطع نیز به شدت کاسته می شود. بررسی ریزساختار در هر دو نمونه نشان داد که میزان ریز شدن اندازه ی دانه ها کاملاً در تناسب با توزیع کرنش ها است. همچنین تغییرات سختی وخواص استحکامی نمونه ها در تطابق کامل با اطلاعات حاصل از شبیه سازی می باشد. در مورد آلومینیوم 2011، تلفیقی از اکستروژن پیچشی و عملیات پیرسازی طبیعی و مصنوعی موجب ریز شدن اندازه ی رسوب ها می گردد. همچنین وجود رسوب ها، موجب افزایش نرخ ریز دانگی زمینه می شود. بدین ترتیب تلفیقی از ریزدانگی دانه ها و رسوب ها سبب افزایش چشمگیر خواص استحکامی نمونه می شود.
- Abstract
- In this study the twist extrusion process of aluminum 1100 and aluminum 2011 were studied. First, three twist extrusion passes of aluminum 1100 and four twist extrusion passes of aluminum 2011were simulated by finite element method and Abaqus software. The distribution of von-Mises stress and equivalent plastic strain and their variations throughout the longitudinal and the transverse cross-sections were studied by using the simulation outcomes. It was observed that the magnitude of the stress and the strain increased by moving from the head of the sample towards the end of the sample in longitudinal section. Also this incremental trend existed in the transverse cross-section from center zone towards the peripheral regions. By performing the sequential twist extrusion passes the von-Mises stress and the equivalent plastic strain not only increased but also their heterogeneous distribution decreased throughout the sections drastically. The examination of the microstructure in both materials illustrated that the amount of grain refinement was directly proportional to the strains distribution. Moreover, the variations of the hardness and the strength properties accorded with the simulation results absolutely. A combination of twist extrusion and natural and artificial aging resulted in precipitate refinement in aluminum 2011. Furthermore, the precipitate existence increased the rate of grain refinement. Hence a combination of refinement in the size of grains and precipitates enhanced the strength properties noticeably.
