مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

اثر فرآیند پرس در کانال‌های زاویه دار مساوی(ECAP) بر پارامتر‌های شکست و خستگی آلومینیوم 6063

نویسندگان
1 دانشگاه بوعلی سینا
2 دانشیار دانشگاه بوعلی سینا همدان
چکیده
در این پژوهش اثر تغییر شکل‌های پلاستیک شدید ناشی از فرآیند پرس در کانال‌های زاویه دار مساوی (ECAP) بر رشد ترک خستگی، خواص مکانیکی، بافت، زبری و استحکام شکست آلیاژ آلومینیوم 6063 مورد مطالعه قرار گرفته است. اندازه متوسط دانه‌ها پس از فرآیند به کمتر از 100nm رسید. آنالیز بافت فلز قبل و بعد از فرآیند بررسی و مقایسه شده است. رشد ترک خستگی تحت بارهای با دامنه بار متفاوت و نسبت بار یکسان در نمونه‌های پرس شده مطالعه شده و نتایج با حالت نمونه اولیه مقایسه شده است. تنش تسلیم و نهائی به ترتیب 230 و 79 درصد افزایش یافتند. پس از چهار پاس، افزایش طول از 16.6% به 7% کاهش یافت. نرخ رشد ترک خستگی پس از پاس اول فرآیند افزایش یافت. ضرائب معادله پاریس قبل و بعد از فرآیند تغییر نمود اما برای دامنه بار‌های مختلف بدون تغییر باقی ماند. استحکام شکست پس از پاس اول فرآیند کاهش و در پاس‌های بعدی افزایش یافت. استحکام شکست در مود ترکیبی پس از فرآیند کاهش یافت. از میکروسکوپ نیروی اتمی برای محاسبه زبری استفاده شد. تصاویر SEM برای مطالعه سطوح شکست تهیه شدند. در سطوح شکست نرم، حفره‌های بزرگ قبل از فرآیند و حفره‌های کوچک‌‌تر پس از فرآیند مشاهده شدند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effects of the equal channel angular pressing (ECAP) on the fracture and fatigue parameters of Al-6063 alloy

نویسندگان English

Mohammad Ali Kazemi 1
Rahman Seifi 2
1 BU-Ali Sina University
چکیده English

In this paper, effects of severe plastic deformation (SPD) on the fatigue crack growth, mechanical properties, texture, roughness and fracture toughness of Al-6063 were studied. The Al-6063 alloy was deformed by ECAP process. The average grain size refined to less than 100nm. The textural study conducted before and after ECAP process. The fatigue crack growth tests were performed for different load range at same load ratio. The yield and ultimate stresses increased about 230% and 79% after ECAP process, respectively. The elongation reduced from 16.6% to 7% after four passes of ECAP process. The fatigue crack growth rate increased after first pass of ECAP process. The Paris equation parameters changed before and after ECAP but there is no significant change for different load ranges. The fracture toughness decreased after first pass of ECAP process. The atomic force microscopy (AFM) were used for measuring roughness. The scanning electron microscope (SEM) pictures were made for fracture surface study. The ductile and fissured fracture with large dimples were seen before ECAP process. The fracture surface with refined dimples observed after ECAP process.

کلیدواژه‌ها English

Equal channel angular pressing
average grain size
fatigue crack growth
Fracture