مطالعه تجربی اثر دما بر تغییرات خواص مکانیکی ورق آلیاژ آلومینیومی تولیدشده به کمک فرآیند نورد در کانال همسان زاویه دار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد/ مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

2 گروه ساخت و تولید- دانشکده مهندسی مکانیک- دانشگاه علم و صنعت ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

چکیده

فرآیند نورد در کانال‌ همسان زاویه‌دار، یکی از روش‌های تغییرشکل پلاستیک شدید می‌باشد که به منظور دستیابی به مواد فوق ریزدانه مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، به بررسی اثر دمای فرآیند نورد در کانال همسان زاویه‌دار بر روی خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 5083 در پاس‌های مختلف پرداخته شد. فرآیند نورد در کانال‌ همسان زاویه‌دار در دماهای محیط، 200 و 300 سانتیگراد و با استفاده از روانکار در پاس‌های مختلف بر روی نمونه‌ها انجام گرفت. خواص مکانیکی و شکست نمونه‌ها به وسیله آزمون کشش تک محوره، آزمون میکروسختی و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که با افزایش تعداد پاس‌های فرآیند نورد در کانال همسان زاویه‌دار در یک دمای مشخص استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و میکروسختی نمونه‌ها افزایش می‌یابد که این افزایش در پاس‌های ابتدایی با شیب بیشتری اتفاق می‌افتد، در حالی که تغییر طول نمونه تا شکست کاهش می‌یابد. با مقایسه خواص مکانیکی نمونه‌ها بعد از انجام فرآیند نورد در کانال همسان زاویه‌دار در یک پاس مشخص در دماهای مختلف مشاهده شد که با افزایش دما استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و میکروسختی نمونه‌ها نسبت به دمای محیط اندکی کاهش یافته ولی مقدار تغییر طول نمونه تا شکست و به دنبال آن شکل‌پذیری نمونه‌ها بهبود یافته است. به طوری که در پایان پاس سوم، استحکام تسلیم و سختی نمونه‌های عبور داده شده در دمای 300 درجه سانتیگراد نسبت به دمای محیط به ترتیب 14.8% و 8.5% کاهش و درصد تغییر طول نمونه تا شکست 22.2% افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental study of the effect of temperature on mechanical properties of aluminum sheets produced by equal channel angular rolling process

نویسندگان [English]

  • Javad Eisaabadi Bozcheloei 1
  • M. Sedighi 2
  • Ramin hashemi 3
1 MSc./ School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
2 School of Mech. Eng.- Iran University of Science and Technology
3 School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

The equal channel angular rolling (ECAR) process is one of the methods of severe plastic deformation that is considered to obtain ultrafine-grain materials (UFG.( In this study, the effect of temperature on the mechanical properties of 5083 aluminum alloy was investigated in this process. Equal channel angular rolling process was performed at the temperatures 25℃ (room temperature), and 200 and 300℃. The equal channel angular rolling was used as a lubricant. The evaluation of mechanical properties and fracture mode of the samples was assessed using uniaxial tensile test, micro-hardness test and scanning electron microscope (SEM). The results revealed that by increasing number of ECAR passes at a specific temperature, yield strength, ultimate tensile strength and micro-hardness increased in which that increasing rate is more higher at the initial passes than the last ones, while the elongation decreased, contrarily. Study of the mechanical properties of the samples after applying the ECAR process in a specified pass at different temperatures showed that by increasing the temperature, the yield strength, ultimate tensile strength and micro-hardness of samples decreased in comparison with the samples processed in the ambient temperature. However, the elongation was improved. As a quantitatively results, at the end of the third pass at 300°C, the yield strength and micro-hardness of the samples decreased by 14.8% and 8.5%, respectively, in comparison with the samples processed in the ambient temperature, and the elongation increased by 22.2%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ECAR
  • Aluminum alloy 5083
  • Mechanical properties
  • SEM
  • Temperature