نویسنده
سجادی فر، سعیدوحید
تاریخ انتشار
2017-06
نوع
سند
زبان
انگلیسی
دیجیتال
بله
نسخه خطی
خیر
کتابخانه
دانشگاه اوزیغین
شماره ثبت
a34091b5-58cf-4c2b-8ebf-1e83cefacf92
محل کتابخانه
گروه مهندسی مکانیک
تاریخ
2017-06
متن نمونه
پردازش حرارتی-مکانیکی مواد فلزی به دلیل اینکه می توان از این روش های پردازش برای بهبود خواص مکانیکی استفاده کرد، توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است. در این تحقیق، تیتانیوم با خلوص تجاری دانه بندی فوق ریز با استفاده از اکستروژن زاویه ای کانال مساوی به عنوان یک تکنیک تغییر شکل پلاستیک شدید ساخته شد. آزمایشهای فشردهسازی روی تیتانیوم با تغییر شکل شدید در دماهای مختلف 600-900 درجه سانتیگراد و نرخ کرنش 0.001-0.1 در ثانیه انجام شد. مشاهده شد که تغییر شکل پلاستیک شدید از طریق اکستروژن زاویه ای کانال مساوی می تواند به طور قابل توجهی استحکام جریان تیتانیوم درجه 2 تغییر شکل یافته در دمای 600 و 700 درجه سانتی گراد را افزایش دهد. ریزساختارهای پس از فشرده سازی نشان دادند که یک ساختار ریزدانه را می توان در دمای تغییر شکل 600 درجه سانتی گراد حفظ کرد. حساسیت نرخ کرنش در طول فشرده سازی داغ تیتانیم به شدت تغییر شکل یافته به شدت وابسته به دما است، که در آن حساسیت نرخ کرنش با افزایش دمای تغییر شکل افزایش می یابد. کارایی دمای بالا تیتانیوم درجه 2 به شدت تغییر شکل یافته بر اساس پارامتر محلی سازی جریان تجزیه و تحلیل شد. با توجه به مقادیر پارامتر محلی سازی جریان، تغییر شکل در دمای 700 درجه سانتیگراد و کمتر از آن مستعد محلی سازی جریان است. پاسخ جریان ریزساختار بسیار ریز دانه با استفاده از مدل آرنیوس، بر اساس تراکم نابجایی و مدلهای اصلاحشده جانسون-کوک مدلسازی میشود. اعتبار مدلها با توافق منطقی در مقایسه با پاسخهای تنش-کرنش تجربی نشان داده شد. به منظور بررسی تأثیر سطح خلوص بر ویژگیهای داغ و مکانیسمهای نرمکننده دینامیکی تیتانیوم با تغییر شکل شدید، آزمایشهای فشردهسازی نیز بر روی تیتانیوم درجه ۴ با تغییر شکل شدید در دماها و نرخهای کرنش مشابه انجام شد. مشاهده شد که تأثیر نرخ تغییر شکل و دما بر منحنیهای تنش جریان بهدستآمده از هر دو درجه معنیدار است. استحکام فشاری بالاتری که توسط تیتانیوم درجه 2 در دماهای تغییر شکل نسبتاً پایینتر نشان داده شد به ویژگیهای مرزی دانه در رابطه با دمای پردازش پایینتر آن نسبت داده شد. با این حال، تیتانیوم درجه 4 به شدت تغییر شکل یافته استحکام فشاری بالاتری را در دماهای تغییر شکل نسبتاً بالاتر (بالای 800 درجه سانتیگراد) نشان داد که دلیل آن سرکوب رشد دانه از طریق جداسازی اکسیژن است که حرکت مرز دانه را محدود میکند. معادلات سازنده برای مدلسازی رفتار جریان ایجاد شد و اعتبار پیشبینیها با توافق مناسب همراه با سطوح خطای متوسط کمتر از 5 درصد برای همه شرایط تغییر شکل نشان داده شد. تیتانیوم درجه 4 با تغییر شکل شدید در محدوده دمایی 600-800 درجه سانتی گراد پایداری کمتری داشت. بنابراین، رفتار تغییر شکل گرم و تکامل ریزساختار تیتانیوم درجه 4 با تغییر شکل شدید در دماهای 300-600 درجه سانتی گراد و نرخ کرنش 0.001-0.1 بر ثانیه مورد مطالعه قرار گرفت تا مکانیسمهای نرمکننده مربوطه مانند بازیابی دینامیکی و تبلور مجدد دینامیکی آشکار شود. نتایج حاکی از آن است که تغییر شکل شدید پلاستیک قادر است استحکام درجه 4 را تا 500 درجه سانتیگراد افزایش دهد. در بالای این دما، ریزساختار به شدت تغییر شکل یافته برای نشان دادن بهبود کامل دیده شد. حساسیت نرخ کرنش در کشش گرم تیتانیوم به شدت تغییر شکل یافته به شدت وابسته به دما است، جایی که حساسیت نرخ کرنش با افزایش دمای تغییر شکل افزایش مییابد. با افزایش دما، ادغام توخالی و رشد گودی ها صورت می گیرد که به سرعت بیشتر انتشار و رشد دانه های تبلور مجدد در دماهای تغییر شکل بالاتر نسبت داده می شود. مطالعه رفتار یکنواخت تیتانیوم با تغییر شکل شدید تنها هدف این کار تحقیقاتی نیست. جنبه مهم دیگر رفتار خستگی است. بنابراین، پاسخ تغییر شکل حلقوی تیتانیوم درشت دانه و فوق ریز دانه درجه 4 با آزمایشهای خستگی چرخه پایین در دماهای بالا تا 600 درجه سانتیگراد و در دامنههای کرنش 0.2-0.6٪ بررسی شد. مشخص شد که پایداری چرخه ای به شدت به اندازه دانه و کسر حجمی مرزهای دانه با زاویه بالا بستگی دارد. تیتانیوم با تغییر شکل شدید، بهبود عملکرد خستگی را در دمای 400 درجه سانتیگراد یا کمتر از آن نشان داد. یافتههای ریزساختاری به کمک پراش پس پراکندگی الکترون مطابق با نتایج مکانیکی چرخهای بود، جایی که میکروگرافها وقوع تبلور مجدد و رشد دانه را در دمای 600 درجه سانتیگراد نشان دادند. ویژگیهای چرخهای دو مسیر پردازش، که به عنوان مسیر-8E و 8Bc تعریف شدهاند، نیز مقایسه شدند. بر این اساس، پاسخ تغییر شکل چرخهای تیتانیوم به شدت تغییر شکل یافته به تغییر مسیرها در محدوده مورد بررسی دما و دامنههای کرنش حساس نبود. آخرین اما نه کماهمیت، تاثیر تغییر شکل پلاستیک شدید بر خواص کششی و میرایی تیتانیوم درجه 4 نیز برای تکمیل این مطالعه به طور موثرتر مورد بررسی قرار گرفت. پالایش دانه از طریق تغییر شکل شدید پلاستیک استحکام را در دمای اتاق افزایش داد در حالی که این اثر در دمای بالای 600 درجه سانتی گراد کاهش یافت. تیتانیوم فوق ریز دانه نسبت به همتای دانه درشت خود در ظرفیت میرایی بهبود یافته است. ظرفیت میرایی بالای اولی با کمک افزایش چگالی نابجایی و کسر مرزی دانه با زاویه بالا منطقی شد. به عنوان خلاصه ای از این تحقیق، رفتار حرارتی-مکانیکی تیتانیوم شدیداً تغییر شکل یافته با نشان دادن پایداری حرارتی تحت بارگذاری یکنواخت و چرخه ای به تفصیل مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که تیتانیوم درجه 2 و درجه 4 با تغییر شکل شدید به ترتیب تا دمای همولوگ 0.45 و 0.40 به طور یکنواخت پایدار هستند. تیتانیوم درجه 4 با تغییر شکل شدید نیز تا دمای همولوگ 0.35 پایداری چرخه ای را نشان داد. این یافتهها پایهای برای استفاده از تیتانیوم فوقریزدانه در کاربردهای دمای بالا را تشکیل میدهند. Bu çalışmada، aşırı plastik deformasyon tekniği olarak eş kanallı açısal ekstrüzyon kullanılarak ultra-ince taneli ve ticari saflıkta titanyum üretilmiştir. Aşırı plastik deforme edilmiş ticari saflıktaki titanyum alaşımı üzerinde 600-900°C sıcaklık aralığında ve 0,001 ile 0,1 /s gerinme hızları arasında basma testleri gerşçektirle. EKAE yoluyla APD'nin 600 ve 700°C'de deforme olmuş 2. derece saflıkta titanyumun akma dayanımını belirgin şekilde artırabildiği gözlenmiştir. Basma sonrası oluşan mikroyapılar, 600°C'lik deformasyon sıcaklığında ince taneli bir yapının muhafaza edilebileceğini göstermiştir. Aşırı deforme olmuş titanyumun sıcak basma işlemi sırasında gerinme hızı duyarlılığı deformasyon sıcaklığı artışıyla بیرلیكته یوکسلمكته اولوپ، بو دوروم سیكاكلیك باغین اولدترمكونتیر. Aşırı deforme olmuş 2. derece saflıktaki titanyumun yüksek sıcaklıktaki işlenebilirliği akma lokalizasyon parametresine dayalı olarak analiz edilmiştir. Akma lokalizasyon parametre değerlerine göre 700°C ve altındaki sıcaklıklarda deformasyon lokalize olma eğilimindedir. Ultra-ince taneli mikroyapının akma tepkisi, Arrhenius tipi, dislokasyon yoğunluğuna dayanan ve modifiye edilmiş Johnson-Cook modelleri kullanılarak modellenmiştir. Modelleri geçerliliği, deneysel gerilme-gerinme tepkileri ile karşılaştırılıp gösterilmiştir. Aşırı deformasyona uğramış titanyumun saflık derecesinin sıcak karakteristikleri ve dinamik yumuşama mekanizmaları üzerindeki etkisini incelemek için, aşırı plastik deformasyon sonrası basma testleri 4. Derece saflızermıkta yaşıtanium. Sıcaklık ve deformasyon hızının her iki saflığın alma eğrisini önemli şekilde etkilediği görülmüştür. Nispeten daha düşük deformasyon sıcaklıklarında ikinci saflıkta titanyum numunelerin sahip olduğu yüksek basma dayanımı, düşük işlem sıcaklıklarına باغلی تنه سینیر اوزللیشیریلری. Bununla birlikte، aşırı deforme olmuş dördüncü kalite titanyumun yüksek deformasyon sıcaklıklarında (800°C'nin üzerinde) yüksek basma dayanımı göstermesi, oksijen ayrımı sebebiyle taneketini. bastırılmış tane büyümesinden kaynaklanır. Akma davranışının modellenmesi için bünye denklemleri oluşturulmuştur. Ayrıca tahminlerin geçerliliği ortalama hata duzeyleri %5'in altında çıkmasıyla gösterilmiştir. Aşırı deformasyona uğramış 4. Derece saflıkta titanyum numunelerin kararlılıkları 600-900°C sıcaklık aralığında daha azdır. Bu nedenle, aşırı plastic deformasyon sonrası çekme gerilmesine maruz bırakılan 4. Kalite titanyumun ılık deformasyon davranışı ve mikroyapı gelişimi dinamik toparlanma ve dinamik yeniden kristalleştirmeyi gözlemek için 300-600°C. 0.001-0.1 /s gerinme hızlarında çalışılmıştır. Sonuçlar aşırı پلاستیک deformasyonun 500oC sıcaklık değerine kadar titanyumun dayanımını arttırdığı yönündedir. Bu sıcaklık değerinin üzerinde aşırı deforme olmuş mikroyapının kapsamlı şekilde toparlandığı gözlenmiştir. Aşırı deforme olmuş titanyumun ılık gerilme sırasındaki gerinme hızı duyarlılığının، دفورماسیون sıcaklığındaki artışla birlikte arttığı görülerek sıcaklıkla güçlü old biruğılılığının. Sıcaklığın yükselmesiyle, yüksek deformasyon sıcaklıklarındaki daha yüksek difüzyon hızına ve yeniden kristalleşmiş tanelerin büyümesine dayandırılan boşluk birleşmesi و çuükurlari. آشیری دفورمه اولان تیتانیومون تک یونلو یوکلامه داورانیشی بو چالیشمانین تک آماجی دغیلدیر. Bu nedenle, iri ve ufak taneli 4. Saflıkta titanyumun çevrimsel deformasyon tepkisi 600°C gibi yüksek sıcaklıklarda ve %0.2-0.6 gerinme genliğinde yapılan düşük çevrimli yorulma testeri. بو اینسلمنین سونوکوندا دونگوسل کارارلیلیغین تنه بویوتونا و یوکسک آچیلی تنه سینیرینین هاچیمسل اورانینا باغلی اولدوغو بولونموشتور. Aşırı deforme titanyumun yorulma performansı, 400°C ve altındaki sıcaklık değerlerinde ilerleme göstermiştir. 600°C'de yeniden kristalleşme ve tane gelişiminin varlığının ortaya çıktığı elektron geri saçınımı kırınımı destekli mikroyapı bulguları döngüsel ve mechanic sonuçlarla uyum göstermektedir. 8E ve 8Bc olarak tanımlanan iki eş kanallı açısal ekstrüzyon rotasının döngüsel karakterleri karşılaştırılmıştır. Buna göre, aşırı deforme titanyumun tekrarlı deformasyona tepkisi sıcaklık ve gerinme genlik aralığı için ekstrüzyon rotalarına duyarlı değildir. Son olarak, çalışmanın verimli bir şekilde tamamlanması adına aşırı plastik deformasyonun 4. Derece saflıkta titanyumun çekme ve sönümleme özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Aşırı plastik deformasyon yoluyla tane inceltme işleminin oda sıcaklığında numunenin dayanımını arttırırken, 600°C gibi yüksek sıcaklıklarda bu etkinin kaybolduğu görülmüştür. Ultra -ince taneli titanyumun sönümleme kapasitesinde iri taneli muadiline göre iyileşme görülmüştür. Yüksek sönümleme kapasitesi, artan dislokasyon yoğunluğunun ve büyük açılı tane sınırı oranının sönümleme katkısıyla açıklanabilir. Bu araştırmanın en önemli bulgusu, monotonik ve döngüsel yük altında termal kararlılığının elde edilmesidir. Bu araştırmada özeti olarak، aşırı deforme titanyumun termo-mekanik davranışı tek yönlü çevrimsel yükleme altında ısıl kararlılığın gösterimi ile detaylı olarak incelenmiştir. Aşırı deformasyona uğramış 2. ve 4. Saflık derecesindeki titanyumun tek yönlü yük altında sırasıyla 0.45 ve 0.40 benzeşik sıcaklığa kadar kararlı olduğu gözlenmiştir. Aşırı deformasyon sonrası 4. Saflık derecesinde titanyum aynı zamanda 0.35 benzeşik sıcaklığa kadar döngüsel kararlılık göstermiştir. بو بولگولار، فوق اینس تانلی تیتانیومون یوکسک سیجاکلیکتاکی uygulamalarda kullanımı için temel oluşturmaktadır.
