Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmood Meratian isfahani,MohammadReza Toroghinejad
محمود مراتيان اصفهاني (استاد راهنما) محمدرضا طرقي نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Hossein Tahmasebi Sefid Dashti
محمدحسين طهماسبي سفيددشتي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Evaluation of Mechanical Properties and Microstructure of Ultra Fine Grained 8090 Al-Li Alloy by ECAP Process
During last decades, many attempts has been done for the development of sever plastic deformation (SPD) process for producing ultra fine grained metals. In these techniques, severe plastic strains can be applied to solid bulk materials without any significant changes in the specimen’s overall dimensions. Among different SDP techniques, ECAP has attracted most attention, because it is effective in the production of UFG structures. In this research, after 2 passes ECAP process and annealing at 520 o C for 2 hr, ECAP process up to 10 passes was carried out on as-cast 8090 Al-Li alloy specimens with different route A and Bc in the ECAP die with ? = 120 o at 250 o C. Then, for investigating the effect of precipitation hardening after the ECAP process, 2, 4, 6 and 8 passes ECAPed samples was precipitate hardened. Microstructures of different samples were studied with EBSD equipment. Tensile and hardness test were performed for evaluating the mechanical properties of ECAP samples before and after precipitation hardening. In order to clarify the failure mode, fracture surfaces after tensile test were observed by Scanning Electron Microscopy (SEM). Moreover, X-ray diffraction system equipped by goniometer was utilized to investigate the variation of texture of the samples. The results showed that significant grain refinement was obtained by ECAP process and the grain size decreased from ~ 30 micron in annealed sample to below 1 micron (ultra-fine range) after 6 passes ECAP with route A. It is observed that at first stages of ECAP process, the hardness and tensile strength were increased and decreased by subsequent passes. Precipitate hardening of samples after ECAP processing results in significant increase in hardness and tensile strength, but elongation of the sample strongly increased as after 2 passes ECAP and precipitate hardening, the hardness of the sample was almost two times higher than the annealed sample. Different routes and precipitate hardening result in different texture in samples. The important point was brass texture (}110 {112 ) that was obtained after precipitate hardening. Key words: ECAP, 8090 Al-Li, tensile strength, elongation, texture, ultra fine grain structure
چکيده طي دهه هاي گذشته تلاش هاي بسياري جهت توسعه روش هاي تغييرشکل پلاستيکي شديد براي توليد نمونه هاي فلزي بسيار ريزدانه انجام شده است. در اين روش ها کرنش بسيار زياد به قطعه بدون ايجاد تغيير محسوسي در ابعاد قطعه اعمال مي شود. از ميان روش هاي تغيير شکل پلاستيکي شديد، فرايند اکستروژن تحت کانال زاويه اي با مقطع يکسان (ECAP) به دليل قابليت موثر آن در توليد ساختارهاي فوق ريزدانه بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش نمونه هايي از جنس آلومينيوم – ليتيم 8090 ريختگي پس از 2 مرحله ECAP در مسير A (بدون چرخش بين هر عبور) و آنيل در دماي 520 درجه سانتي گراد به مدت 2 ساعت، تحت فرايند ECAP تا 10 عبور با مسيرهاي A و Bc (چرخش 90 درجه بين هر عبور) در قالب با زاويه 120 درجه در دماي 250 درجه سانتي گراد قرار گرفت. در مرحله بعد به منظور بررسي تاثير رسوب سختي پس از فرايندECAP، نمونه هاي 2، 4، 6 و 8 مرحله ECAP شده تحت عمليات رسوب سختي قرار گرفتند. با استفاده از تصاويرEBSD ريزساختار نمونه هاي مختلف مورد بررسي قرارگرفت. به منظور بررسي خواص مکانيکي نمونه هاي ECAP شده قبل و پس از رسوب سختي از آزمون کشش تک محوري و سختي سنجي استفاده شد. بررسي سطح شکست نمونه هاي ريختگي و آنيل شده، 2 مرحله ECAP شده در مسيرهاي A و Bc قبل و پس از رسوب سختي و پس از آزمون کشش با ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) انجام گرفت. علاوه بر آن بافت کريستالوگرافيکي نمونه ها توسط دستگاه XRD مجهز به گونيومتر بافت اندزه گيري شد. نتايج نشان داد که فرايند منجر به ريز شدن قابل توجه اندازه دانه گرديد به طوريکه اندازه دانه از حدود 30 ميکرون در نمونه آنيل شده به حدود يک ميکرون در نمونه 6 مرحله ECAP شده در مسير A رسيد که نشان از ايجاد ساختار فوق ريزدانه مي باشد. بطور کلي در هر دو مسير مشاهده شد که در مراحل اوليه فرايند سختي و استحکام نمونه ها افزايش مي يابد و سپس با ادامه فرايند و تعداد عبورهاي بيشتر سختي و استحکام رو به کاهش مي رود. همچنين با انجام عمليات رسوب سختي، سختي و استحکام نمونه ها در هر دو مسير زياد شده و درصد ازدياد طول بشدت کاهش مي يابد به طوريکه پس از 2 مرحله انجام فرايند ECAP و سپس رسوب سختي آن، سختي نمونه به 2 برابر نمونه آنيل شده رسيد. مسيرهاي مختلف A و Bc در فرايند ECAP و همچنين عمليات رسوب سختي باعث ايجاد بافت متفاوتي در نمونه هاي ECAP شده مي گردند. نکته قابل توجه وجود بافت غالب برنج ( 112 {110}) در نمونه ها پس از عمليات رسوب سختي مي باشد. کلمات کليدي: اکستروژن تحت کانال زاويه اي با مقطع يکسان، آلومينيوم – ليتيم 8090، استحکام کششي، ازدياد طول، بافت، ساختار فوق ريزدانه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی