نویسنده
الجاشامی، ضیای حسن جواد
تاریخ انتشار
2019-08-20
نوع
سند
زبان
انگلیسی
دیجیتال
بله
نسخه خطی
خیر
کتابخانه
دانشگاه اوزیغین
شماره ثبت
41f1ae3e-3165-4717-b672-1fb2f64e8087
محل کتابخانه
گروه مهندسی مکانیک
تاریخ
2019-08-20
متن نمونه
عملکرد مکانیکی کامپوزیتهای فلزی لایهای پردازششده با اتصال رول انباشتهای.--کامپوزیتهای فلزی چندلایه به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی پیشرفتهشان توجه قابلتوجهی را به خود جلب کردهاند. کار فعلی یک مطالعه تجربی برای ساخت ترکیب دانهای بسیار ریز از کامپوزیتهای مشابه و غیرمشابه با استفاده از فرآیند پیوند غلتکی تجمعی (ARB) به عنوان یک تکنیک تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD) است. کار آزمایشی در دو بخش تنظیم شد. بخش اول ترکیب Al2024 و Al6061 را در کامپوزیت های آلومینیومی مشابه و غیر مشابه توصیف می کند، در حالی که قسمت دوم دارای کامپوزیت های فولادی Al/IF مختلف از جمله Al6061، Al2024 و فولاد آزاد بینابینی (IF) در توالی های مختلف است. آزمونهای ریزسختی و کششی تک محوری به ترتیب برای تجزیه و تحلیل خواص مکانیکی سطحی و تودهای مواد فرآوریشده استفاده شد. این مطالعه نه تنها رفتار مکانیکی یکنواخت کامپوزیتهای فلزی چند لایه را بررسی میکند، بلکه رفتار چرخهای کامپوزیتهای آمادهشده را با استفاده از آزمون خستگی بررسی میکند. خواص خستگی چرخه بالا (HCF) کامپوزیت های فلزی لایه ای با آزمایش چرخه ای تحت کنترل تنش با میانگین تنش مثبت مورد بررسی قرار گرفت. برای بخش اول، ساختار پردازش شده پس از چهار پاس ARB حاوی ترکیب لایههای مختلف Al2024 و Al6061 بود. افزایش قابل توجهی در سطح سختی نمونه ها با افزایش تعداد پاس های ARB مشاهده شد. بر این اساس، سطوح بهبود به ترتیب تا 1.5 و 2 برابر برای لایه های Al2024 و Al6061 ثبت شد. استحکام کششی کامپوزیت با معماری لایههای تبادلی پس از دو چرخه به بیش از 320 مگاپاسکال رسید که مصادف با بیش از دو برابر Al6061 دریافتشده بود. عمر خستگی نیز بهبود یافته است، به خصوص در دامنه استرس بالا. مشاهدات ریزساختاری پالایش دانه قابل توجهی را در پردازش ARB بیشتر همراه با توضیح مکانیسمهای شکست احتمالی تحت کرنش کششی نشان داد. علاوه بر این، خواص مکانیکی مواد فرآوری شده با استفاده از تست پانچ برشی (SPT) مورد ارزیابی قرار گرفت. همبستگی بین نتایج آزمایشهای کشش و مقاومت برشی محاسبه شد. نتایج تجربی نشان داد که مقاومت برشی با افزایش تعداد پاسهای ARB افزایش مییابد. با این حال، ازدیاد طول برشی کاهش قابل توجهی را با افزایش تعداد پاسهای ARB نشان داد. بازرسی نتایج کششی و SPT نشان داد که آنها از یک روند مشابه برای استحکام و شکلپذیری پیروی میکنند. بنابراین می توان ادعا کرد که آزمون پانچ برشی ابزار مفید و مکملی در آنالیز مکانیکی نمونه های ARBed است. با توجه به میکروگراف های SEM، در فرآیند ARB چند گذری، رابط پاس قبلی به دلیل بهبود انتشار اتمی و فشار بالا با عبور بیشتر، به شدت در چرخه بعدی به هم متصل می شود. اولین پاس ARB یک کرنش متوسط ایجاد کرد و مواد یک شکستگی انعطاف پذیر با ریزحفره ها و فرورفتگی ها را نشان دادند. با افزایش سیکل ها، حالت شکست با وجود گسیختگی برشی و فرورفتگی به صورت شکل پذیر باقی می ماند. با این وجود، این گودی ها کم عمق و کشیده بودند، به خصوص برای لایه های Al2024 در مقایسه با موارد مشاهده شده در Al6061. در بخش دوم، گردنبندی و شکستگی لایههای فولادی IF در مشاهده کلان ساختاری پس از سه گذر فرآیند ARB شناسایی شد. علاوه بر این، پس از پنج پاس ARB، یک کامپوزیت فولاد IF/Al چند لایه با توده های فولادی IF توزیع شده همگن در زمینه آلومینیومی برای همه انباشته های IF/Al6061 به دست آمد. با این حال، تفاوت کم بین سختی فولاد Al2024 و IF مانع از وقوع پدیده های مشابه در کامپوزیت های فولادی Al2024/IF می شود. بنابراین، پیوستگی لایهها پس از عبور سوم و چهارم برای همه انباشتههای IF/Al2024 باقی مانده است. ریزساختار و ویژگی های مکانیکی یک معماری لایه چهارم در تعدادی از پاس های ARB مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که رفتار یکنواخت و چرخهای همه کامپوزیتهای غیرمشابه در مقایسه با آلیاژهای پایه آلومینیوم به طور قابلتوجهی افزایش یافته است، در حالی که کامپوزیتهای دارای لایههای آلومینیومی بیرونی بالاترین عمر خستگی را نشان میدهند، به دلیل انشعاب ترک در ناحیه رابط زمانی که از لایه نرمتر به لایه سختتر منتشر میشوند. سطوح شکستگی خستگی و مسیرهای انتشار ترک نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشاهده شد. همچنین، تجزیه و تحلیل مورفولوژی شکست نشان داد که با وجود ترکهای سطحی در لایههای بیرونی، در واقع ترکهای خستگی لایههای رابط ناشی از شکستگی نمونهها است. فرآیند ARB با استفاده از تحلیل المان محدود شبیهسازی شد. تنش موثر و توزیع کرنش معادل در طول ضخامت ورق های ARBed تعیین شد. نتایج نشان داد که بین شبیهسازیهای عددی و یافتههای تجربی تطابق معنیداری وجود دارد. در نهایت، تحلیل خستگی چرخه بالا انجام شد و نتایج شبیهسازیها از نظر عمر خستگی با دادههای تجربی مطابقت مناسبی داشت. همچنین، همانطور که انتظار میرفت، مقادیر عمر خستگی تجربی برای همه شرایط کمتر از شبیهسازیها در رابطه با وجود ریزترکها و خراشها بر روی سطح نمونه بود. nedeniyle oldukça önem kazanmıştır. Bu tez çalışmasının amacı, benzer ve farklı kompozitlerin ultra-ince taneli kombinasyonunun birikmeli hadde yapıştırması (BHY) işlemi kullanılarak aşırı plastik deformasyon (APD) tekniği ile üretilmesidir. Deneysel çalışma iki bölüm halinde duzenlenmiştir. İlk bölüm benzer ve farklı aluminyum kompozitlerde Al2024 ve Al6061 kombinasyonunu tarif ederken, ikinci bölüm farklı istifleme düzeni ile Al6061, Al2024 ve arayer atomu içermeyen (IF) çelikık kompozitlerini konu almaktadır. İşlenik malzemelerin yüzeysel ve bütünsel mekanik özelliklerini analiz etmek için sırasıyla mikro sertlik ve tek eksenli çekme testi uygulanmıştır. Bu çalışma sadece çok katmanlı metal kompozitlerin monotonik mekanik davranışlarını incelemekle kalmamakta, aynı zamanda yorulma testi vasıtası ile dinamik davranışlarını da incelemektedir. Katmanlı metalik kompozitlerin yüksek çevrimli yorulma özellikleri gerilme kontrollü pozitif ortalama gerilmeli testler ile incelenmiştir. İlk bölümde، dört kez BHY ile işlemik hale gelen yapı Al2024 ve Al6061'in çeşitli katman kombinasyonlarını içermektedir. Artan BHY paso sayısı ile malzemelerin mikro sertlik değerlerinde kayda değer artış gözlemlenmiştir. Buna göre, sırasıyla Al2024 ve Al6061 katmanları için 1.5 ve 2 kata varan iyileşme seviyeleri kaydedilmiştir. Değişmeli katman mimarisine sahip kompozitin çekme dayanımı, iki geçişten sonra orijinal Al6061'in iki katından fazlasına denk gelen 320MPa, seviyesi üzerine ulaştı. اوزللیکله یوکسک جریلمه گنلیغینده، مالزمنین یورولما اومرو ده ایییله شمیشتیر. میکرویاپیسال اینسلملر، BHY ایشلمینده اورتایا چیکان تنه اینسلمسینین یاسیرا چکمه جریلمسی آلتینداکی محتمل کیریلما مکانیزمالاری نی سرگیلیمیشتر. Ayrıca işlenik malzemelerin mekanik özellikleri kesme zımba testi vasıtası ile değerlendirilmiştir. Çekme ve kesme zımba deneyleri sonuçları arasındaki ilişki hesaplandı. Deneyler sonucu artan BHY paso sayısının kesme dayanımını arttırdığı fakat kesme uzamasını azalttığı gözlemlendi. چکمه و کسیمه تستی سونوچلاری دایانیم و سونکلیک آچیسیندان بنزر ایگیلیم اورتایا چیکارمیشتیر. بو ندنله، کسیمه زیمبا تستینین BHY numunelerinin مکانیک تحلیلی kullanışlı ve tamamlayıcı olduğu ileri sürülebilir. SEM mikrograflarına göre, çok pasolu BHY işleminde, önceki pasoda oluşan arayüz atomik difüzyon ve yüksek basınç sayesinde sonraki döngüde daha güçlü bir şekilde bağlanmaktadır. İlk BHY pasosu numunelere orta seviyede gerinim uygulamış ve mikro boşluklar ve çukurlar nedeni ile sünek kırılma sergilenmiştir. Geçiş sayısının arttırılmasıyla kırılma şekli kayma kopması ve çukurların varlığıyla sünek karaktere kalmıştır. بونونلا بیرلیکته، بو چوکورلارین اوزللیکله Al6061'de gözlenenlere kıyasla Al2024 katmanları için sığ ve uzamış olduğu gözlemlendi. İkinci kısımda üç BHY pasosunun ardından yapılan makro yapısal gözlemlerde IF çelik katmanlarında boyun verme ve kırılma tespit edildi. Ayrıca, beş BHY pasosu sonrasında, tüm IF/Al6061 istiflemeleri için aluminyum matris içinde homojen olarak dağılmış IF çelik öbeklere sahip çok katmanlı IF çelik /Al kompozitirde. Ancak, Al2024 ve IF çeliği sertliklerinin birbirine yakın olması, Al2024/IF çelik kompozitlerinde de benzer yapı oluşumunu engelledi. Böylece, üçüncü ve dördüncü pasolardan sonra katmanların sürekliliği, tüm IF/Al2024 istiflemeleri için kalmıştır. Dördüncü katman mimarisin mikroyapı ve mekanik özellikleri, bir dizi ARB geçişi içinde analiz edildi.. Sonuçlar, farklı tüm kompozitlerin monotonik ve dinamik davranışlarının, ana alüminyum alaşımına alaşımına kıyasla. çıkarttı. آیریجا یوزئینده آلومینیوم کاتمانلارا صهیپ اولان کومپوزیتلرده، یورولما چاتلاکلارینین یوموشاکتان سرت کاتمانا دوغرو یاییلیرکن آرا بولگده دالانماسیندان دولای ان یوکسک یورولما دایانیمی گؤز. Numunelerin yorulma sonrası kırılma yüzeyleri ve çatlak ilerleme yolları taramalı elektron mikroskobu ile incelendi. آیریجا، کیریلما مرفولوجیسی آنالیزی، نومونلرین دیش کاتمانلارداکی یوزئی چاتلاکلاری ندنی ایله دغیل، آسلن آرا یوز کاتمانلاریندا میدانا گلن یورولما چاتلاکلاری ندنی ایله کیریلدین گؤسترمیشتر. BHY işlemi sonlu elemanlar analizi kullanılarak simüle edildi. BHY katmanları boyunca gerilme ve eşdeğer gerinim dağılımları belirlenmiştir.Sonuçlar, sayısal benzetimler ile deneysel bulgular arasında dikkate değer bir örtüşme olduğunu göstermiştir. سون اولارک، یوکسک چویریملی یورولما آنالیزلری یاپیلمیش و بنزتیم سونوچلارین این، یورولما اومرو آچیسیندان آمپیریک وریلرله اییی بیر اووم ایچینده اولدوغو گئوستریلمیشتر. آیریجا، بیکلندیغی گیبی، توم کوشولار ایچین دنیسل یورولما اومرو، دغرلرینین بنزیتیملره گئره داها دوشوک اولماسی نومونلردکی میکرو چاتلاکلارا و یوزئی چیزیکلرین باغلانمیشتیر.
