Skip to main content
SUPERVISOR
Fatallah Karimzadeh,Ahmad Rezaian
فتح اله کريم زاده (استاد راهنما) احمد رضائيان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamed Heydari
حامد حيدري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Development of Nanostructured/Ultra-Fine Grained 5083 Aluminum Alloy Produced by Cryogenic Rolling Process and Evaluation of its properties
: In the present study, 5083 Aluminum alloy was subjected to cryogenic rolling process. The main objective was optimization of structure and mechanical properties of a 5083Al alloy. For this purpose, parameters such as strain and temperature of final annealing treatment were evaluated. After solid solution treatment at 510 degC for 2 hrs, the specimens were subjected to rolling up to 35, 60 and 85% reduction at cryogenic temperature. Then, for improving the strength and ductility, they were subjected to annealing treatment to determine the optimal temperature and time. Microstructural studies were investigated by using Scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy. Vickers hardness and tensile testing were performed at room temperature to evaluate the mechanical properties. Dislocation density was also calculated by XRD tests. It was found that solution treatment, rolling up to 85% reduction and final annealing at 180 degC for 1 hrs are the optimized parameters. By applying these parameters, the hardness of 121 Hv, ultimate tensile strength of 460 MPa and ductility of 10% tensile elongation was achieved. Results showed that the low temperature in cryogenic rolling prevented the dynamic recovery during deformation. Therefore a high density of dislocation will remain which can act as a potential recrystallization sites for Al 3 Mg 2 phase precipitates in final annealing step. By this process, a good combination of strength and ductility was achieved in 5083 Aluminum alloy. Keywords: cryorolling; 5083 Aluminum Alloy; ultrafine grain; nanostructure; mechanical properties
چکيده در اين پژوهش، از فرايند نورد تبريدي با هدف بهبود ساختار و خواص مکانيکي آلياژ 5083 با ارزيابي پارامترهايي چون ميزان کاهش ضخامت و دماي آنيل نهايي استفاده شده است. به اين منظور ورق آلومينيوم 5083 با ضخامتmm 12 به مدت 2 ساعت تحت فرايند آنيل انحلالي در دماي C ? 510 قرار گرفته ‌است و سپس فرايند نورد در دماي تبريدي (دمايC ? 196-) به ميزان 35، 60 و 85 درصد کاهش در سطح مقطع انجام شده است. در ادامه با آنيل نمونه‌هاي نورد شده در محدوده دمايي 120 الي C ? 330 به مدت 1 ساعت سعي شده تا با يافتن دماي بهينه حاصل‌ضرب مناسبي از استحکام و انعطاف‌پذيري حاصل شود. در اين راستا از آزمون گرماسنجي افتراقي جهت تعيين محدوده دمايي آنيل پس از نورد تبريدي، از آزمون‌هاي کشش و سختي جهت ارزيابي خواص مکانيکي، از ميکروسکوپ نوري و روبشي جهت بررسي‌هاي ريزساختاري و بررسي سطوح شکست، از آناليز پراش پرتو ايکس و آناليز طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايکس جهت تعيين چگالي نابجايي‌ها و بررسي رسوبات استفاده شده است. به کمک اين ارزيابي‌ها، دما و زمان آنيل انحلالي برابر 510 درجه سانتيگراد و 2 ساعت، ميزان کاهش در ضخامت برابر 85 درصد و دما و زمان آنيل نهايي برابر 180 درجه سانتيگراد و 1 ساعت به عنوان پارامترهاي بهينه تعيين شدند. تحت اين پارامترهاي بهينه، استحکام کششي حدود 460 مگاپاسکال(حدود 30% افزايش نسبت به آلياژ 5083 اوليه)، درصد افزايش طول حدود 10 درصد (حدود 41 درصد کاهش نسبت به آلياژ 5083 اوليه) و سختي نيز حدود 121 ويکرز (حدود 34 درصد افزايش نسبت به آلياژ 5083 اوليه) حاصل شد. نتايج حاصل از آزمون پراش اشعه ايکس نشان داد که چگالي نابجايي‌ها پس از نورد تبريدي در اثر جلوگيري از وقوع بازيابي ديناميکي افزايش يافته است که در مرحله‌ي آنيل نهايي منجر به جوانه‌زني و تشکيل رسوبات ريز Al 3 Mg 2 در زمينه‌اي با ساختار ريز دانه شده است که از افت سختي و استحکام در حين رخداد پديده‌هاي نرم‌شوندگي جلوگيري مي‌نمايد. بنابراين به کارگيري فرايند نورد تبريدي روي آلياژ 5083 با ايجاد زمينه‌اي با ساختار ريزدانه و تشکيل رسوبات در اين زمينه تلفيق مناسبي از استحکام و انعطاف پذيري را حاصل نموده است. کلمات کليدي نورد تبريدي، فوق ريزدانه و نانوساختار،ساختار دوگانه،آلياژ آلومينيوم 5083، خواص مکانيکي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی