Skip to main content
SUPERVISOR
Aboozar Taherizadeh,Ali Maleki
ابوذر طاهری زاده (استاد راهنما) علی مالکی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohamad Taghian toodeshki
محمد تقیان تودشکی

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.
در این پژوهش ساخت و مشخصه یابی ماکروکامپوزیت دوفلزی Al1050-MgAZ31B به روش اکستروژن داغ با موفقیت انجام شد و تأثیر پارامترهای مستقل نظیر دمای انجام فرایند اکستروژن، زمان نگهداری دراین دما و زبری سطح بر خواص مکانیکی و ضخامت فصل مشترک قطعات دوفلزی مورد برسی قرار گرفت. همچنین انتقال حرارت در امتداد فصل مشترک، نحوه توزیع تنشهای اصلی در امتداد ناحیه فصل مشترک قطعات دوفلزی با استفاده از نرم افزار شبیهسازی آباکوس مدلسازی شد. مطالعات ریزساختاری نشان داد که افزایش زبری سطح و دمای فرایند اکستروژن، باعث افزایش ضخامت ناحیه انتقالی فصل مشترک شده به طوری که در دمای 300 درجه سانتیگراد ناحیه پیوندی بین لایهها شکل نگرفت و لایهها از چسبندگی مناسبی برخوردار نبودند. یک ناحیه انتقالی واضح به ضخامت 10 میکرومتر در دمای 350 درجه سانتیگراد و 14 میکرومتر در دمای 400 درجه سانتیگراد در امتداد ناحیه فصل مشترک مشاهده شد. نتایج حاصل از آنالیز تاگوچی روی دادهها نشان داد که افزایش دمای فرایند و زبری سطح باعث افزایش انعطافپذیری، استحکام کششی و تنش تسلیم میشود ولی تأثیر زبری روی بهبود خواص مکانیکی به اندازه تأثیر دما نبود. انجام فرایند اکستروژن برای ساخت ماکروکامپوزیت دو فلزی آلومینیوم- منیزیم سبب افزایش 162 درصدی استحکام کششی نسبت به آلومینیوم و افزایش 43 درصدی انعطافپذیری نسبت به منیزیم و افزایش دوبرابری استحکام ویژه نسبت به آلومینیوم شد که این میزان افزایش بسیار بیشتر از مقدار پیشبینی شده با استفاده از قانون مخلوطها بود. بر اساس نتایج شبیهسازی، به نظر میرسد که افزایش دمای فرایند و زبری سطوح سبب ایجاد میادین تنشی موضعی بزرگ حرارتی و مکانیکی در امتداد ناحیه فصل مشترک و در نهایت شکست لایه دیرگداز اکسید آلومینیوم و منیزیم در حین فرایند میشود. همچنین افزایش دمای فرایند به میزان 400 درجه سانتیگراد سبب کاهش استحکام برشی شد که این موضوع نشاندهنده تأثیر دوگانه دما بر خواص مکانیکی کامپوزیت حاصل میباشد. نتایج حاصل از آنالیز تاگوچی نشان داد که شرایط بهینه برای ساخت ماکروکامپوزیت دوفلزی آلومینیوم- منیزیم به روش اکستروژن، دمای 400 درجه سانتیگراد، زمان 120 دقیقه و زبری ایجاد شده با استفاده از سنباده زنی روی سطح میباشد. کلمات کلیدی: اکستروژن داغ، دوفلزی، ماکروکامپوزیت، ناحیه فصل مشترک، خواص مکانیکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی