بررسی تجربی تأثیر عملیات حرارتی و شرایط محیطی برخواص مکانیکی و ریزساختار فرآیند PFSآلیاژ ۹۱CZA
نام نخستين پديدآور
/رضا اولادغفاری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: فنی و مهندسی مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۴
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی مکانیک- ساخت و تولید
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۴/۱۱/۱۷
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
آلیاژهای پایه منیزیم بعلت داشتن خصوصیات مکانیکی منحصر بفرد از جمله استحکام به وزن بسیار بالا در سالهای اخیر مورد توجه صنایع مختلف از جمله صنایع هوا و فضا، صنایع نظامی، اتومبیلسازی، کشتیسازی و غیره قرار گرفته است .اما در کنار این خصوصیات منحصر بفرد، بعلت خواصی مثل استحکام نسبتا پایین، شکلپذیری پایین در دمای اتاق، جوشپذیری پایین، قیمت بالا، مقاومت به سایش پایین و خوردگی و غیره استفاده از این آلیاژها بطور صنعتی همچنان محدود باقی مانده است .برای بهبود خواص مکانیکی این آلیاژها از روشهای مختلفی استفاده میشود که یکی از روشهای مهم استفاده از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی میباشد .برای اجرای این فرآیند بر روی تمام سطح یک قطعه نیاز است که فرآیند بصورت پاسهای همپوشانی شده صورت گیرد .در این پایاننامه تاثیر میزان همپوشانی بر خواص مکانیکی و ریزساختار آلیاژ AZ۹۱C منیزیم بررسی شده است .این آزمایش با همپوشانیهای ۲۵ ، ۵۰ ، ۷۵ و ۱۰۰ انجام، و نمونههای سالم و بدون عیب تولید شد .آزمونهای میکروسکوپ نوری، تست کشش و میکروسختی برای این مطالعه انجام گردید .مهمترین دستاورد این تحقیق به دست آوردن نحوه و درصد بهینه همپوشانی برای تولید یک سطح FSP شده است، که همپوشانی ۵۰ کمترین عیب، بیشترین مقدار استحکام و بیشترین درصد افزایش طول را بههمراه داشت .بررسی ریزساختار پس از فرآیند نشان میدهد که اندازه دانه حدود ۲۰ برابر۷) (mکوچکتر از فلز پایه۱۶۰) (mحاصل شد .متوسط اندازه دانه با همپوشانی ۱۰۰ با اندازه دانه میانگین۴۷/۳۷ mکمتر از دیگر همپوشانیها بود .اندازه دانهها در ناحیه همپوشانی حدودا ۲۰برابر کوچکتر از فلز پایه بدست آمد .استحکام نمونهی دارای ۵۰ همپوشانی حدود ۴ بیشتراز فلز پایه و ۴۵ بیشتر از میانگین دیگر همپوشانیها بدست آمد .علت آن ایجاد همپوشانی با جهت همپوشانی) RS پسرو (بود، که جهتی دارای عیوب کمتر نسبت به جهت همپوشانی) AS پیشرو (است .در همپوشانی ۵۰ تمامی نواحی اغتشاشی دارای جهت همپوشانی RS میباشد .در بررسی نتایج میکروسختی، میزان سختی در همهی حالات همپوشانی در فواصل مختلف از مرکز فرآیند بدلیل تفاوت حرارت محلی در حین چرخه حرارتی پاسها، متفاوت و نامتقارن است .سختی نمونهها در وسط ناحیه SZ کاهش چشمگیری دارد، به صورتیکه اختلاف میانگین نقاط وسط SZ و نقاطی که در ۲ فاصله از مرکز قرار دارند ۱۴ میباشد .به دلیل اینکه اندازه دانه در وسط ناحیه SZ که منطقه همپوشانی است کمترین مقدار خود)حدود ۷میکرونمتر (را دارد و بدلیل اینکه اندازه دانه رابطه معکوس با سختی دارد شاهد این پدیده بودیم .در بررسی تاثیر فرآیند بر درصد افزایش طول نمونهها نیز، نمونه با ۵۰ همپوشانی ۳۵/۱۷ بیشتر از فلز پایه و ۳۳۵ بیشتر نسبت به متوسط دیگر همپوشانیها بود .همچنین ابزار فرآیند و هندسه آن، به ویژه طراحی شولدر و پین در کیفیت و سالم بودن نمونههای تولیدی نقش به سزایی داشته و با انتخاب صحیح ابعاد شولدر و پین و به طبع آن ایجاد حرارت کافی برای خمیری شدن ماده، نمونههای سالم و بدون عیب حاصل شد.
متن يادداشت
Magnesium-based alloys because of their unique properties including high strength to weight ratio in recent years attracted the attention of various industries, including the aerospace industry, military industry, automobile, shipbuilding, etc. But in addition to these unique properties, because of having undesirable properties such as relatively low strength, low ductility at room temperature, low weldability, high price, low wear and corrosion resistance and etc. use of these alloys In industries still remains limited. To improve the mechanical properties of these alloys, different ways are using. The aim of this study is investigation on improvement of mechanical properties and microstructural change for AZ91C magnesium alloy with T6 heat treatment and friction stir processing in different environments. T6 heat treatment is conducted for solution of ? precipitates and redistribution of them within the grains and grain boundaries and results in increase of tensile strength and hardness but elongation decreases. Friction stir processing brings about a fine microstructure in alloy. One of the problems for this process is increase of temperature that makes growth in grains and decreases mechanical properties. Therefore in this study, friction stir processing is performed under water to investigate effect of this environment on microstructure and mechanical properties. Experiments showed that FSP produces a homogenous ultrafine microstructure and the grain size of underwater processed specimens reaches about 4 m that is 40 times less than average grain size in as-cast magnesium alloy. The results also showed that performance of heat treatment improves mechanical properties of AZ91 and ultimate tensile strength increased. Underwater FSP for heat treated alloy increased UTS to 218 MPa that is more than 2.5 times higher than base metal. Maximum elongation achieved by underwater friction stir processed specimen without heat treatment and is about 3.2 percent. This value is 2 percent in the case of base metal. About hardness of specimens, maximum hardness value achieved in heat treated workpiece and it has 90HB brinell hardness. This number decreased when FSP performed on specimen, because of mechanical fracture of discontinuous beta ? precipitates. The heat treated workpiece that were friction stir processed under water, showed maximum hardness number at the SZ in comparison with other specimens. The results revealed that underwater FSP can be used as a potential grain refinement technique for AZ91 magnesium alloy. Underwater processed samples achieved higher macrohardness values than the samples processed in air, which is due to the lower heat input of the underwater FSP than the in air processed samples. Cooling action during friction stir process increased hardness of the material and this is related to a decrease in grain size. The underwater FSP was performed in order to reduce the heat input. Since, the lower heat inputs can be achieved by better heat transfer from the processing tool and plate into the surrounding water in comparison with air condition
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )