Skip to main content
SUPERVISOR
Aboozar Taherizadeh,Mohammad Hossei Enayati
ابوذر طاهری زاده (استاد مشاور) محمدحسین عنایتی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Cholmaghani ghaheh
علی چلمقانی 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
درسال های اخیر پژوهش های فراوانی پیرامون مواد نانوساختار انجام شده است. این دسته از مواد دارای کاربردهای فراوانی در حوزه های مختلف نظیر الکترونیک، پزشکی و صنایع شیمیایی می باشد. اهمیت بالای آن ها به خاطر دارا بودن خواص منحصر به فردی است که چگالی بالایی از مرزدانه ها می دانند. در مواد معمولی درشت دانه تنها درصد بسیار در مواد معمولی وجود ندارد و محققان دلیل آن را کوچک شدن دانه ها و در نتیجه ایجاد کمی از اتم ها در مرزدانه ها قرار دارند ولی در مواد نانوساختار مقدار آن حتی به انعطاف پذیری کاهش چشمگیری دارند و این مورد باعث ایجاد محدودیت هایی برای ساخت 50 درصد نیز می رسد و باعث افرایش انرژی داخلی آن ها می شود. برخی از خواص مواد نظیر استحکام و سختی در این حالت افزایش می یابد و در مقابل برخی از خواص نظیرحالت ساختار ماده شامل توزیعی از اندازه دانه های ریز و درشت می باشد. در حقیقت قطعات نانوساختار شده است. پژوهش های فراوانی توسط محققان به منظور بهبود انعطاف پذیری آن ها انجام شده است و در واقع ایجاد ترکیب مناسبی از استحکام و انعطاف پذیری مد نظر قرار گرفته است. یکی از روش های مناسب برای آن، ایجاد ساختارهای با اندازه دانه دوگانه می باشد. در این در صنایع محتلف استفاده می شود. یکی از ضعف های فلز آلومینیوم، استحکام پایین آن وجود همزمان دانه های نانومتری و میکرومتری در ساختار ماده، به ترتیب باعث بهبود استحکام و انعطاف پذیری می شود. در این پژوهش به بررسی فلز آلومینیوم با اندازه دانه دوگانه پرداخته شد. این فلز به دلیل چگالی پایین همواره مورد توجه بوده است و سپس فرایند آسیاب کاری به مدت 45 ساعت با نسبت گلوله به پودر 10:1 و سرعت rpm 250 در دمای محیط انجام شد. آزمون طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) بر روی نمونه، وجود ناخالصی ای را نشان می باشد که باعث محدودیت هایی در کاربرد آن می شود. اگر توزیع مناسبی از استحکام و انعطاف پذیری در این فلز ایجاد شود، قطعا باعث گسترده تر شدن کاربرد آن می شود. برای این منظور ابتدا مقداری پودر آلومینیوم خالص با 1 درصد وزنی پودر آلومینا مخلوط و نداد. پس از آن به کمک آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) اندازه دانه ترکیب Al-1%wtAl 2 O 3 در حدود nm 58 محاسبه شد. برای ساخت نمونه با اندازه دانه دوگانه، 50 درصد وزنی پودر ریزدانه و 50 درصد وزنی پودر آلومینیوم اولیه درشت دانه به صورت مکانیکی مخلوط شد و تحت فرایند پرس سرد هیدوراستاتیک و عملیات اکستروژن گرم در دمای c ?550 با نسبت اکستروژن 9 قرار گرفت. دو نمونه بالک دیگر نیز از پودر Al-1%wtAl 2 O 3 نانوساختار و پودر آلومینیوم اولیه درشت دانه به صورت مشابه و با فرایند پرس سرد و اکستروژن گرم برای مقایسه بهتر نتایج تولید شدند. برای بررسی ریزساختارهر سه نمونه از میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی استفاده شد. در نمونه آلومینیوم با اندازه دانه دوگانه، توزیع مناسبی از دانه های ریز و درشت مشاهده شد. برای بررسی میزان استحکام و انعطاف پذیری نمونه ها، از آزمون کشش تک محوری استفاده 185 و 9 درصد گزارش شد که میزان استحکام و انعطاف پذیری آن در مقایسه با نمونه شد. میزان استحکام و انعطاف پذیری نمونه آلومینیوم با اندازه دانه دوگانه به ترتیب در حدود MPa میکروساختار 64 درصد افزایش و 77 درصد کاهش داشت. نانوساختار به ترتیب 42 درصد کاهش و 800 درصد افزایش و در مقایسه با نمونه کلمات کلیدی آلومینیوم، مواد نانوساختار، اندازه دانه دوگانه ، آسیاب کاری مکانیکی، اکستروژن گرم، خواص مکانیکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی