Skip to main content
SUPERVISOR
Aboozar Taherizadeh,Mohammad Hossei Enayati
ابوذر طاهري زاده (استاد مشاور) محمدحسين عنايتي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Cholmaghani ghaheh
علي چلمقاني قهه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Fabrication and characterization of pure aluminium with bimodal grain size
In recent years, much research has been done on nanostructured materials. This category of materials has many applications in various fields such as electronics, medicine and chemical industries. Their high importance is due to their unique that the reason for this is the shrinkage of the grains and thus the high properties that are not present in ordinary materials, and researchers believe small percentage of atoms are in the grain boundaries, but in nanostructured density of grain boundaries. In ordinary coarse-grained materials, only a very materials, the amount even reaches 50%, increasing their internal energy. Some has led to restrictions on the construction of nanostructured components. Many properties of materials such as strength and hardness increase in this case, while some properties such as flexibility are significantly reduced, and this researches have been done by researchers to improve their flexibility and in this case, the structure of the material consists of a distribution of fine and fact, a suitable combination of strength and flexibility has been considered. One suitable method for this is to create structures with double grain size. In coarse grain sizes. In fact, the simultaneous presence of nanometer and its low strength, which causes limitations in its use. If a proper distribution micrometer grains in the structure of the material improves the strength and flexibility, respectively. In this study, aluminum metal with double grain size and is used in various industries. One of the weaknesses of aluminum metal is was investigated. This metal has always been considered due to its low density of strength and flexibility is created in this metal, it will definitely make sample did not show any impurities. The grain size of Al-1% wtAl2O3 at about 58 its application wider. For this purpose, first some pure aluminum powder was mixed with 1% by weight of alumina powder and then the grinding process was performed for 45 hours with a ratio of pellet to powder of 10: 1 and a speed of 250 rpm at room temperature. X-ray diffraction (EDS) spectroscopy test on the nm was then calculated using X-ray diffraction (XRD) test. To make a double cold pressing and hot extrusion process for better comparison of results. grain size sample, 50% by weight of fine-grained powder and 50% by weight of coarse-grained primary aluminum powder were mechanically mixed and subjected to hydrostatic cold pressing and hot extrusion at 550 ° C with an extrusion ratio nanostructured powder and coarse primary aluminum powder in a similar manner by of 9. The other two bulk samples were produced from Al-1% wtAl2O3 compared to 64 microstructured samples. Increased by 77% and decreased by 77%. Scanning light and electron microscopes were used to examine the microstructure of all three samples. In the sample of aluminum with dual grain size, a good distribution of fine and coarse grains was observed. Uniaxial tensile test was used to evaluate the strength and flexibility of the specimens. The strength and flexibility of dual grain aluminum samples were reported to be about 185 compared to nanostructured samples and increased by 800%, respectively, and MPa and 9%, respectively, which decreased in strength and flexibility by 42% key words Aluminum, nanostructured materials, dual grain size, mechanical milling, hot extrusion, mechanical properties
چکيده درسال هاي اخير پژوهش هاي فراواني پيرامون مواد نانوساختار انجام شده است. اين دسته از مواد داراي کاربردهاي فراواني در حوزه هاي مختلف نظير الکترونيک، پزشکي و صنايع شيميايي مي باشد. اهميت بالاي آن ها به خاطر دارا بودن خواص منحصر به فردي است که چگالي بالايي از مرزدانه ها مي دانند. در مواد معمولي درشت دانه تنها درصد بسيار در مواد معمولي وجود ندارد و محققان دليل آن را کوچک شدن دانه ها و در نتيجه ايجاد کمي از اتم ها در مرزدانه ها قرار دارند ولي در مواد نانوساختار مقدار آن حتي به انعطاف پذيري کاهش چشمگيري دارند و اين مورد باعث ايجاد محدوديت هايي براي ساخت 50 درصد نيز مي رسد و باعث افرايش انرژي داخلي آن ها مي شود. برخي از خواص مواد نظير استحکام و سختي در اين حالت افزايش مي يابد و در مقابل برخي از خواص نظيرحالت ساختار ماده شامل توزيعي از اندازه دانه هاي ريز و درشت مي باشد. در حقيقت قطعات نانوساختار شده است. پژوهش هاي فراواني توسط محققان به منظور بهبود انعطاف پذيري آن ها انجام شده است و در واقع ايجاد ترکيب مناسبي از استحکام و انعطاف پذيري مد نظر قرار گرفته است. يکي از روش هاي مناسب براي آن، ايجاد ساختارهاي با اندازه دانه دوگانه مي باشد. در اين در صنايع محتلف استفاده مي شود. يکي از ضعف هاي فلز آلومينيوم، استحکام پايين آن وجود همزمان دانه هاي نانومتري و ميکرومتري در ساختار ماده، به ترتيب باعث بهبود استحکام و انعطاف پذيري مي شود. در اين پژوهش به بررسي فلز آلومينيوم با اندازه دانه دوگانه پرداخته شد. اين فلز به دليل چگالي پايين همواره مورد توجه بوده است و سپس فرايند آسياب کاري به مدت 45 ساعت با نسبت گلوله به پودر 10:1 و سرعت rpm 250 در دماي محيط انجام شد. آزمون طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايکس (EDS) بر روي نمونه، وجود ناخالصي اي را نشان مي باشد که باعث محدوديت هايي در کاربرد آن مي شود. اگر توزيع مناسبي از استحکام و انعطاف پذيري در اين فلز ايجاد شود، قطعا باعث گسترده تر شدن کاربرد آن مي شود. براي اين منظور ابتدا مقداري پودر آلومينيوم خالص با 1 درصد وزني پودر آلومينا مخلوط و نداد. پس از آن به کمک آزمون پراش پرتو ايکس (XRD) اندازه دانه ترکيب Al-1%wtAl 2 O 3 در حدود nm 58 محاسبه شد. براي ساخت نمونه با اندازه دانه دوگانه، 50 درصد وزني پودر ريزدانه و 50 درصد وزني پودر آلومينيوم اوليه درشت دانه به صورت مکانيکي مخلوط شد و تحت فرايند پرس سرد هيدوراستاتيک و عمليات اکستروژن گرم در دماي c ?550 با نسبت اکستروژن 9 قرار گرفت. دو نمونه بالک ديگر نيز از پودر Al-1%wtAl 2 O 3 نانوساختار و پودر آلومينيوم اوليه درشت دانه به صورت مشابه و با فرايند پرس سرد و اکستروژن گرم براي مقايسه بهتر نتايج توليد شدند. براي بررسي ريزساختارهر سه نمونه از ميکروسکوپ هاي نوري و الکتروني روبشي استفاده شد. در نمونه آلومينيوم با اندازه دانه دوگانه، توزيع مناسبي از دانه هاي ريز و درشت مشاهده شد. براي بررسي ميزان استحکام و انعطاف پذيري نمونه ها، از آزمون کشش تک محوري استفاده 185 و 9 درصد گزارش شد که ميزان استحکام و انعطاف پذيري آن در مقايسه با نمونه شد. ميزان استحکام و انعطاف پذيري نمونه آلومينيوم با اندازه دانه دوگانه به ترتيب در حدود MPa ميکروساختار 64 درصد افزايش و 77 درصد کاهش داشت. نانوساختار به ترتيب 42 درصد کاهش و 800 درصد افزايش و در مقايسه با نمونه کلمات کليدي آلومينيوم، مواد نانوساختار، اندازه دانه دوگانه ، آسياب کاري مکانيکي، اکستروژن گرم، خواص مکانيکي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی