بررسی اثر فرآیند ECAP با استفاده از قالبی با طرح جدید بر سختی آلیاژ 7075 AL

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

4 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

یکی از روش­های استحکام بخشی و افزایش سختی مواد، اصلاح ریزساختار با کمک فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید می­باشد. ازجمله روش­های تغییر شکل پلاستیک شدید، روش پرس در کانال زاویه­­­دار همسان( (ECAP می­باشد. دو موضوع بسیار کلیدی شامل (1) نیروی سنبه مورد نیاز بسیار زیاد، و (2) کمانش سنبه قالب مانع استفاده گسترده از این روش در صنعت شده است. در این مقاله طرح جدیدی برای سنبه قالبECAP ارائه شده، که علاوه بر کاهش نیروی سنبه، مشکل کمانش سنبه نیز حل می­شود. هدف اصلی در این مقاله، بررسی تاثیر پارامترهای فرایند شامل دمای فرآیند (100-200-300) بر حسب درجه سیلسیوس، روانکاری (خشک و گرافیت) و تعداد مرحله (1-2-3) بر سختی نمونه آلیاژ 7075 آلومینیوم و تعیین سطوح بهینه آنها در طرح جدید قالب ECAP می­باشد. در این مطالعه به منظور گردآوری داده­های تجربی از طرح تاگوچی استفاده شده است. با استفاده از نسبت S/N، سطوح بهینه پارامترها به منظور بیشینه کردن سختی ماده تعیین شده­اند. براساس تحلیل واریانس به ترتیب دمای فرآیند و تعداد پاس بیشترین تاثیر را در میزان سختی قطعه خروجی دارد. ولی شرایط روانکاری تاثیر معنی داری در میزان سختی قطعه کار خروجی ندارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • Bagherpour E., Pardis N., Reihanian M., and Ebrahimi R., An overview on severe plastic deformation: research status, techniques classification, microstructure eVolution, and applications, J. Adv. Manuf. Technol., Vol. 100, no. 5–8, pp. 1647–1694, Feb. 2019.
  • Mehdi Eskandarzade M., Faraji Gh., Numerical and analytical investigation of an ultrasonic assisted ECAP process, J. Theor. Appl. Vib. Acoust., Vol. 2, No. 2, p. 18, 2016.
  • Callister W.D., Materials science and engineering : an introduction, 4th ed. John Wiley & Sons, New York, ©1997, 1997.
  • Figueiredo R.B. and Langdon T. G., Deformation mechanisms in ultrafine-grained metals with an emphasis on the Hall–Petch relationship and strain rate sensitivity, Mater. Res. Technol., Vol. 14, pp. 137–159, Sep. 2021.
  • Aff M.A.et al., Efect of ECAP processing on microstructureeVolution and dynamic compressive behavior at diferent temperatures in an Al–Zn–Mg alloy. Mater. Sci. Eng. Struct. Mater. Microstruct. Process. 684, 617–625, 2017.
  • Sankuru A.B., et al., Optimization of processing temperature and back pressure of equal channel angular pressing for achieving crack-free fine grained magnesium. Materials Today: Proceedings, 2021.
  • Sadasivan, N., et al., Influence of equal channel angular pressing in an acute angle die with a back pressure notch on grain refinement, torsion and mechanical properties of aluminium. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. 50(2): p. 155-164, 2019 .
  • Rusz S., et al., ECAP methods application on selected non-ferrous metals and alloys. Archives of Materials Science and Engineering, 43(2): p. 69-76, 2010.
  • Günay Bulutsuz A., Ultrasonic Assisted Incremental Equal Angular Channel Pressing Process of AA 6063. Advanced Engineering Materials,. 23(2): p. 2000784, 2021.
  • Du Z., Deng Z., Cui X. and Xiao A., Deformation Behavior and Properties of 7075 Aluminum Alloy under Electromagnetic Hot Forming, Materials (Basel)., Vol. 14, No. 17, p. 4954, Aug. 2021.
  • Shahriyari F., Shaeri M. H., Bavarsiha F. and Talafi Noghani M., Creep behavior of solid solutioned and annealed Al-7075 alloy processed by equal channel angular pressing. Materials Science and Engineering: A 765: 138225, 2019.
  • Arezoo E., Shaeri M. H., Talafi Noghani M., and Ahmad Razaghian. Fatigue behavior of AA7075 aluminium alloy severely deformed by equal channel angular pressing. Journal of Alloys and Compounds 757: 324-332, 2018.

 

  • Agarwal K.M., Tyagi R. K., Choubey V. and Saxena K. K., Mechanical behaviour of Aluminium Alloy AA6063 processed through ECAP with optimum die design parameters, Adv. Mater. Process. Technol., pp. 1–15, Feb. 2021.
  • Shivashankara B.S., Gopi K. R., Pradeep S. and Raghavendra Rao R., Investigation of mechanical properties of ECAP processed AL7068 aluminium alloy, IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., Vol. 1189, No. 1, pp. 012027, Oct. 2021.
  • Khelfa T.et al., Microstructure and mechanical properties ofAA6082-T6 by ECAP under warm processing. Met. Mater. Int., 2019
  • Balasundar I., Rao M.S., Raghu T., Equal channel angular pressing die to extrude a variety of materials. Mater. Des. 30(4), 1050–1059 , 2009.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار