مطالعه تأثیر روش اکستروژن فشاری تناوبی هیدرواستاتیک لوله بر خواص آلیاژ آلومینیوم 5052

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران

2 مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران

چکیده

در پژوهش حاضر، فرایند تغییرشکل پلاستیک شدید اکستروژن فشاری تناوبی هیدرواستاتیک لوله، طی دو پاس بر روی لوله از جنس آلیاژ آلومینیوم 5052 انجام شد و سپس تغییرات ریزساختاری و خواص مکانیکی قطعات مورد مطالعه قرار گرفت. فرایند اکستروژن فشاری تناوبی هیدرواستاتیک لوله، علاوه بر بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی قطعات لوله‌ای شکل، دارای پتانسیل تولید لوله‌هایی با طول نسبتاً بلند نیز هست. در این فرایند، به‌دلیل استفاده از سیال تحت فشار بین قطعه و قالب، تقریباً نیروی اصطکاک در این مناطق حذف شده است. این امر باعث تسهیل تولید قطعات بلندتر می‌شود. همچنین، در این فرایند، فشار هیدرواستاتیک بالایی بر قطعه وارد می‌شود و نیز تنش‌ها از نوع فشاری هستند؛ این مسئله باعث به تأخیر افتادن ایجاد و رشد ترک می‌شود، لذا کرنش بیشتری به قطعه می‌توان اعمال نمود. پس از انجام دو پاس از این فرایند مشاهده شد که برخی از خواص ریزساختاری و خواص مکانیکی، بهبود چشم‌گیری پیدا کرد. به عنوان مثال، استحکام نهایی ماده، 1.7 برابر، استحکام تسلیم، 2.6 برابر و سختی، 2.1 برابر شد. همچنین، افت داکتیلیتی معادل 16 درصد مشاهده گردید. نتایج بررسی ریزساختار نشان داد که در اثر دو پاس فرایند، ریزساختار درشت‌دانه با میانگین اندازه دانه‌ی 360 میکرومتر تبدیل به ریزساختاری با سلول/زیردانه‌های فوق ریز با اندازه‌ی میانگین در حدود 635 نانومتر شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of hydrostatic tube cyclic extrusion compression process on the properties of 5052 aluminum alloy

نویسندگان [English]

  • Mohammad Eftekhari 1
  • Ghader Faraji 2
  • Mostafa Bahrami 2
  • Majid Baniassadi 2
1 School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.
2 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Eng. , University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

In present research, the severe plastic deformation process of hydrostatic tube cyclic extrusion compression was applied through two passes on the aluminum alloy series 5052 tube, and after that the changes of microstructure and mechanical properties of tubes were studied. Hydrostatic tube cyclic extrusion compression process is able to improve the microstructure and the mechanical properties of tubular pieces. Also, this process has the potential to produce relatively long tubes. In this process, owing to the use of pressurized fluid between the tube and die, the friction force is eliminated in these regions. This facilitates the production of longer pieces. Also, in this process, higher hydrostatic compressive stresses are applied on the material causing the delay in the crack formation and propagation. Thus, higher strains can be applied on the material. After two passes of this process, some microstructural and mechanical properties were improved significantly. For instance, the yield strength and the hardness became 1.7, 2.6 and 2.1 times higher, respectively. Also, a loss of ductility of 16℅ was observed. The microstructure analysis revealed that after two passes of the process, the microstructure was changed from a coarse grain microstructure with an average grain size of about 360 μm to an ultrafine cellsubgrain microstructure with average size of about 635 nm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Severe plastic deformation
  • Hydrostatic tube cyclic extrusion compression process
  • Aluminum alloy 5052
  • Tube