Skip to main content
SUPERVISOR
Aboozar Taherizadeh,Ali Maleki
ابوذر طاهري زاده (استاد راهنما) علي مالکي (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohamad Taghian toodeshki
محمد تقيان تودشکي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Fabrication and characterization of an aluminum -magnesium macrocomposite bimetal by extrusion process
n this research, the fabrication and characterization of Al1050-MgAZ31B bimetal macrocomposite by extrusion method was successfully performed and the effect of independent parameters such as the temperature of the extrusion process, the storage time at this temperature and roughness of the surface on the mechanical properties and the thickness of the interfacial parts of the two-part pieces were examined. Also, heat transfer along the interface layer, the distribution of main stresses along the interfacial area of ??the layer was modeled using Abaqus simulation software. Microstructural studies showed that increasing surface roughness and the temperature of the extrusion process increased the thickness of the transited region of the joint so that at 300 ° C the bonded area between the layers was not formed and the layers did not have a good adhesion. A clear transition region was observed at a thickness of 10 macrometres at 350 ° C and 14 ?m at 400 ° C, along a common area. The results of Taguchi's analysis on the data showed that increasing the process temperature and surface roughness increased flexibility, tensile strength and yield stress, but the effect of roughness on improving mechanical properties was not as effective as the temperature effect. The extrusion process for the production of aluminum-magnesium bimetallic macrocomposites increased the tensile strength by 162% compared to aluminum and increased the elasticity of magnesium by 43% and increased the strength of aluminum, which increased much more than the predicted value It was using mixed law. Based on the simulation results, it seems that increasing the process temperature and roughness of the surfaces cause the creation of large thermal and mechanical local stresses along the joint area and, finally, the failure of the aluminum oxide and magnesium oxide layer during the process. Also, increasing the process temperature by 400 degrees Celsius reduced the shear strength, which indicates the dual effect of temperature on the mechanical properties of the composite. The results of Taguchi's analysis showed that optimum conditions for the production of aluminum-magnesium macrocomposite by extrusion, temperature of 400 ° C, 120 min and roughness created by surface grinding were observed.
چکيده در اين پژوهش ساخت و مشخصه يابي ماکروکامپوزيت دوفلزي Al1050-MgAZ31B به روش اکستروژن داغ با موفقيت انجام شد و تأثير پارامترهاي مستقل نظير دماي انجام فرايند اکستروژن، زمان نگهداري دراين دما و زبري سطح بر خواص مکانيکي و ضخامت فصل مشترک قطعات دوفلزي مورد برسي قرار گرفت. همچنين انتقال حرارت در امتداد فصل مشترک، نحوه توزيع تنشهاي اصلي در امتداد ناحيه فصل مشترک قطعات دوفلزي با استفاده از نرم افزار شبيهسازي آباکوس مدلسازي شد. مطالعات ريزساختاري نشان داد که افزايش زبري سطح و دماي فرايند اکستروژن، باعث افزايش ضخامت ناحيه انتقالي فصل مشترک شده به طوري که در دماي 300 درجه سانتيگراد ناحيه پيوندي بين لايهها شکل نگرفت و لايهها از چسبندگي مناسبي برخوردار نبودند. يک ناحيه انتقالي واضح به ضخامت 10 ميکرومتر در دماي 350 درجه سانتيگراد و 14 ميکرومتر در دماي 400 درجه سانتيگراد در امتداد ناحيه فصل مشترک مشاهده شد. نتايج حاصل از آناليز تاگوچي روي دادهها نشان داد که افزايش دماي فرايند و زبري سطح باعث افزايش انعطافپذيري، استحکام کششي و تنش تسليم ميشود ولي تأثير زبري روي بهبود خواص مکانيکي به اندازه تأثير دما نبود. انجام فرايند اکستروژن براي ساخت ماکروکامپوزيت دو فلزي آلومينيوم- منيزيم سبب افزايش 162 درصدي استحکام کششي نسبت به آلومينيوم و افزايش 43 درصدي انعطافپذيري نسبت به منيزيم و افزايش دوبرابري استحکام ويژه نسبت به آلومينيوم شد که اين ميزان افزايش بسيار بيشتر از مقدار پيشبيني شده با استفاده از قانون مخلوطها بود. بر اساس نتايج شبيهسازي، به نظر ميرسد که افزايش دماي فرايند و زبري سطوح سبب ايجاد ميادين تنشي موضعي بزرگ حرارتي و مکانيکي در امتداد ناحيه فصل مشترک و در نهايت شکست لايه ديرگداز اکسيد آلومينيوم و منيزيم در حين فرايند ميشود. همچنين افزايش دماي فرايند به ميزان 400 درجه سانتيگراد سبب کاهش استحکام برشي شد که اين موضوع نشاندهنده تأثير دوگانه دما بر خواص مکانيکي کامپوزيت حاصل ميباشد. نتايج حاصل از آناليز تاگوچي نشان داد که شرايط بهينه براي ساخت ماکروکامپوزيت دوفلزي آلومينيوم- منيزيم به روش اکستروژن، دماي 400 درجه سانتيگراد، زمان 120 دقيقه و زبري ايجاد شده با استفاده از سنباده زني روي سطح ميباشد. کلمات کليدي: اکستروژن داغ، دوفلزي، ماکروکامپوزيت، ناحيه فصل مشترک، خواص مکانيکي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی