التصنيع والسلوك الميكانيكي للمركبات خفيفة الوزن عن طريق الترابط التراكمي
| العنوان | التصنيع والسلوك الميكانيكي للمركبات خفيفة الوزن عن طريق الترابط التراكمي |
|---|---|
| المؤلف | طاهر، فرقان |
| تاريخ النشر: | 2021-08-18 |
| النوع | وثيقة |
| اللغة | الإنجليزية |
| رقمي | نعم |
| مخطوط | لا |
| المكتبة: | جامعة اوزيجين |
| رقم السجل | 28636995-1688-40a5-813e-2915a024688c |
| موقع المكتبة | قسم الهندسة الميكانيكية |
| التاريخ | 2021-08-18 |
| نص عينة | حظيت طرق التشوه البلاستيكي الشديد (SPD) باهتمام كبير في تصنيع مجموعة من المركبات المعدنية المتشابهة والمختلفة. يعد ربط اللف التراكمي (ARB) أحد تقنيات SPD المستخدمة لإنتاج مركبات مصفوفة معدنية عالية القوة ودقيقة الحبيبات ومتعددة الطبقات (MMCs). وينقسم العمل الحالي إلى قسمين. يتعامل الجزء الرئيسي مع تصنيع مجموعات مختلفة بين التيتانيوم والصلب الخلالي (IF) المتداخل مع سبائك الألومنيوم (Al2024). بينما الجزء الثاني يدرس تأثير المعالجة الحرارية بعد ARB على متراكب الفولاذ Al2024-IF. تم فحص التقييم المجهري والخصائص الميكانيكية للمركبات المعالجة بواسطة المجهر الضوئي (OM)، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، والاختبارات الميكانيكية. تم تحليل الخواص السطحية والسائبة من خلال اختبار الصلابة الدقيقة والشد أحادي المحور واختبار لكمة القص (SPT). وأخيرا، تم التحقق من صحة نتائج التجربة باستخدام التحليل العددي. بالنسبة للحالة الأولى من مركبات فولاذ التيتانيوم-IF، أشارت الصور المجهرية الضوئية إلى انخفاض في سماكة الطبقة وحجم الحبيبات بعد كل دورة درفلة. بدأ العنق في بعض طبقات المركب المعالج بعد دورة ARB الثالثة (النهائية)، مما يشير إلى تشابك الطبقات وبالتالي الترابط الأقوى. كشفت أرقام SEM من أسطح الكسر عن انفصال الطبقات من الواجهات في الدورات المبكرة، والتي انخفضت في الدورة النهائية بسبب الضغط العالي الذي تم ممارسته بعد كل دورة تدحرج. وقد لوحظ تحسن كبير في مستويات الصلابة مع زيادة عدد دورات ARB. وصلت مستويات التعزيز لطبقات التيتانيوم وفولاذ IF إلى 1.4 و2.6 مرة، على التوالي بعد عملية ARB. تجاوزت قوة الشد لمركب الفولاذ التيتانيوم-IF المدرفل عند 400 درجة مئوية أكثر من 670 ميجا باسكال بعد ثلاث دورات. كما هو الحال في عمليات SPD، تم تقليل الليونة إلى أقل من 5% في جميع الحالات بعد ثلاث دورات ARB. وكانت مستويات التعزيز في قوة الشد لكل طبقة من المركب النهائي مقارنة بالمعادن الأولية مماثلة للصلابة. أظهرت نتائج SPT التحسن في قوة القص للعينة مع زيادة عدد الدورات، وتم تحقيق قوة قص قصوى تبلغ حوالي 440MPa بعد ثلاث دورات. بالنسبة للجزء الثاني من مركب الفولاذ المصنوع من الألومنيوم-IF، كشفت مراقبة البنية المجهرية أن الشيخوخة الطويلة أدت إلى خشونة جزئية لمتوسط حجم الحبوب في عينة ARBed ثلاثية الدورات. علاوة على ذلك، تم استعادة الليونة بعد التقادم دون فقدان قوة الشد بسبب حدوث تصلب هطول الأمطار إلى جانب التعافي في الطبقات الفردية. تم الحصول على أقصى قوة شد نهائية (UTS) وليونة تبلغ حوالي 420 ميجا باسكال و18% على التوالي، بعد التعتيق عند 150 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. أظهرت نتائج اختبار SPT استجابة مماثلة لاختبار الشد، وتم الوصول إلى أقصى قوة قص تصل إلى 270 ميجا باسكال في حالة ذروة العمر. تم تصميم عملية ARB، في حالة مركب الفولاذ التيتانيوم-IF، من خلال استخدام تحليل العناصر المحدودة من خلال طاولة عمل ANSYS. تم حساب السلالة البلاستيكية الفعالة والإجهاد الفعال (von-Mises) من خلال سمك عينات ARBed. وقد لوحظ وجود اتفاق وثيق بين النتائج التجريبية والمحاكاة العددية. يحتوي هذا الجهاز على صفائح معدنية (ARB)، وهو عبارة عن صفائح عازلة للصوت، ومركبات معدنية مكونة من قطع معدنية (MMC) تعمل على معالجة تقنية APD. Mevcut çalışma iki bölümden oluşmaktadır. يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم والألمنيوم (Al2024) في مجموعة من الذرات (IF) التي يتم دمجها مع بعضها البعض. يمكنك استخدام ARB sonrası ısıl işlemin Al2024 ve IF çelik kompozit üzerindeki etkisini inceler. يحتوي على مكونات ميكروسكوبية لتحليل الميكروسكوب البصري (OM) والميكروسكوب الإلكتروني (SEM) ؛ يتم اختبار الميكانيكا الميكانيكية واختبارها. يمكنك استخدام أدوات ميكروسيرتليك صغيرة الحجم وصغيرة الحجم لتحليلها وفحصها. Son olarak, deney sonuçları sayısal analiz yöntemi kullanılarak doğrulanmıştır. مركب Titanyum-IF، تم تركيبه بواسطة ميكروسكوب بصري يعزل ويمنع التسرب. Иlenik kompozitin bazı katmanlarında üçüncü (son) ARB döngüsünden sonra boyun verme gözlemlendi. من الصعب, كاتمانلارين بيربيرين geçerek daha güçlü bağlar oluşturduğunu gösterir. يمكن لـ Kırılma yüzeylerinden alınan SEM görüntüleri üksek gerinim uygulanan haddeleme döngüleri sebebiyle, arayüzlerde son haddeleme döngüsüne kadar azalarak devam eden katman ayrılmasını ortaya çıkardı. ARB döngülerinin sayı arttıkça mikro sertlik seviyelerinde önemli bir iyileşme saptandı. ARB isleminden sonra Titanium ve IF çelik katmanları için sırasıyla 1.4 و 2.6 kata kadar mikro sertlik artışı gözlemlendi. 400°C'de haddelenmiş Ti/IF çelik kompozitinin çekme mukavemeti, üç döngüden sonra 670MPa'yı aştı. APD proseslerinde beklendiği üzer، ü ARB döngüsünden sonra turumlarda süneklik %5'in altına düsürülüştür. SPT sonuçları, artan döngü sayısı ile numunenin ksme mukavemetininde arttığını arttığını gösterdi and üç döngüden sonra yaklaşık 440MPa'lık bir maximum mukavemeti elde edildi. إذا قمت ببدء تشغيل microyapısal kısımda uzun yaşlanmanın، üç döngulü ARB Işlenik numune iç yapısındaki tanecik boyutunda kısmi büyümeye yol açtığı belirlendi. Ayrıca, uygulanan yaşlandırma sonrası, çökelti sertleşmesi sayesinde malzemenin çekme mukavvemetini kaybetmeden süneklik kazandığı gözlemlenmiştir. 150 درجة مئوية على مدار 24 ساعة في أقصى حد للتدفئة (UTS) بقوة 420 ميجا باسكال في الهواء و%18 درجة حرارة منخفضة. أقصى قدر من الطاقة يمكن أن يصل إلى 270 ميجا باسكال. تقوم ARB بإجراء التحليلات باستخدام نموذج Ansys Workbench. تعمل المواد البلاستيكية والبلاستيكية الفعالة (von-Mises) على إزالة المخلفات البلاستيكية من ARB. Deneysel bulgular ve sayısal analizlerin örtüştüğü gözlemlenmiştir. |
