مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی شکل‌پذیری لوله آلیاژ آلومینیم 6063 در دمای بالا به کمک آزمون چند-برآمدگی با فرآیند شکل‌دهی‌داغ با دمش‌گاز

نویسندگان
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
چکیده
با توجه به شکل‌پذیری پایین آلیاژهای آلومینیم در دمای محیط، شکل‌دهی این آلیاژها در دمای بالا انجام می شود. تحقیقات نشان داده است که نتایج حاصل از آزمون کشش ساده در دمای بالا در پیش بینی رفتار ماده در شکل دهی لوله های آلومینیمی در دمای بالا از دقت کافی برخوردار نمی‌باشد. لذا تعیین خواص مکانیکی این لوله‌ها در دمای بالا از اهمیت بسیاری برخوردار است. در این پژوهش ابتدا شکل‌پذیری لوله‌های آلیاژ آلومینیوم 6063 بکمک آزمون برآمدگی آزاد در محدوده دمایی430 ̊C تا600 ̊C بررسی شده و سپس خواص مکانیکی آن شامل تنش جریان، ضریب حساسیت به نرخ کرنش و نیز ضریب استحکام به کمک آزمون چند-برآمدگی در محدوده دمایی530 ̊C تا 580 ̊C بدست آمده‌است. برای این منظور از فرایند شکل‌دهی داغ با دمش گاز استفاده شده و تاثیر پارامترهای مهم فرایند مانند دما، فشار و زمان بر نسبت انبساط، و ارتفاع برآمدگی مورد مطالعه قرار گرفته‌است. نتایج نشان می‌دهد که بیشترین نسبت انبساط 58% در دمای580 ̊C بدست می‌آید. با افزایش درجه حرارت از 430 ̊C به600 ̊C فشار ترک از 1.9 مگاپاسکال به 0.6 مگاپاسکال کاهش می‌یابد. با افزایش زمان اعمال فشار، ارتفاع برآمدگی افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش دما، تنش جریان و ضریب استحکام کاهش یافته و ضریب حساسیت به نرخ کرنش افزایش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Formability of 6063‌aluminum alloy tube at high temperature using multi-bulge test by hot metal gas‌forming process

نویسندگان English

Mohsen Hajinejad Sorkhi
Seyed Jamal Hosseinipour
Hamed Jamshidi Aval
چکیده English

Due to the low formability of aluminum alloys at ambient temperature, forming of these alloys is performed at high temperature. Research has shown that the results of simple tensile test to predict the materials behavior at high temperatures are not sufficiently accurate to predict the formability of aluminum tubes at high temperature. The mechanical properties of the tube are very important at high temperatures. In this study the formability of 6063 aluminum alloy tubes are investigated by free bulging test at temperature range 430°C to 600°C. Then the mechanical properties including flow stress, strain rate sensitivity coefficient and strength constant are obtained using tube multi-bulge test at temperature range 530°C to 580°C. For this purpose, hot metal tube gas forming process is used and the effect of process parameters such as the effect of temperature, pressure and time on the expansion ratio and height of the bulge are studied. The results show that the maximum expansion ratio is 58% at 580°C. Bursting pressure decreases from 1.9MPa to 0.6MPa with temperature increasing from 430°C to 600°C. The bulge height increases with increasing forming time at constant pressure. Also with increasing temperature in the temperature range 530°C to 580°C the flow stress and strength constant decrease and strain rate sensitivity coefficient increases.

کلیدواژه‌ها English

Hot metal gas forming
Tube free-bulge test
Tube multi-bulge test
Aluminum alloy 6063