تأثیر دما و زمان گرمایش مجدد در فرآیند تیگزوفورجینگ بر خواص ریزساختاری و مکانیکی فلنج تولید شده از آلومینیم A356

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی بابل، دانشکده مهندسی مکانیک

2 دانشیار، دانشگاه صنعتی بابل، دانشکده مهندسی مکانیک

3 استادیار، دانشگاه صنعتی بابل، دانشکده مهندسی مکانیک

چکیده

در این پژوهش فرآیند تیگزوفورجینگ به عنوان یکی از فرآیندهای شکل‌دهی نیمه جامد مورد تحقیق قرار گرفته است که شامل آهنگری آلیاژ آلومینیم A356 در محدوده دمایی دو فازی ( بین خط ذوب و انجماد) است. با هدف دست یافتن به شرایط مطلوب، تأثیر پارامترهایی نظیر دما و زمان نگهداری در عملیات گرمایش مجدد روی فرآیند تیگزوفورجینگ مورد بررسی قرار گرفته است. دمای نیمه جامد 580، 590 و 600 درجه‌سانتیگراد و زمان نگهداری 5، 10 و 15 دقیقه در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل نشان داد که در دمای 600 درجه سانتیگراد و زمان نگهداری 5 دقیقه، ریزترین ساختار (73 میکرومتر) بدست آمده است. همچنین به منظور بررسی خواص مکانیکی، آزمون فشار و سختی سنجی نیز انجام شد و همان طور که انتظار می‌رفت بهترین خواص مکانیکی (تنش تسلیم 149 مگاپاسکال، تنش فشاری نهایی 433 مگاپاسکال و سختی 79 ویکرز) در نمونه با ریزترین ساختار حاصل شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Atkinson, H. V. "Modelling the semisolid processing of metallic alloys", Progress in materials science, 50(3), 341-412, 2005. ]2[ کمرئی امیر، نوروزی سلمان، بخشی محمد، گرجی عبدالحمید، "بررسی تاثیر عوامل مختلف همزن مکانیکی بر خواص آلیاژ آلومینیم A360 تولید شده با فرآیند شکل‌دهی نیمه جامد" نشریه دانشکده فنی دانشگاه تهران، دوره 43، شملره 6، شهریور 1388، صفحه 751-759 [3] Nourouzi, Salman, et al. "Microstructure Evolution of A356 Aluminum Alloy Produced by Cooling Slope Method", Advanced Materials Research, 402, 272-276, 2012. [4] Seo, P. K., and C. G. Kang. "The effect of raw material fabrication process on microstructural characteristics in reheating process for semi-solid forming", Journal of materials processing technology, 162, 402-409, 2005. [5] Seo, P. K., S. W. Youn, and C. G. Kang. "The effect of test specimen size and strain-rate on liquid segregation in deformation behavior of mushy state material", Journal of materials processing technology, 130, 551-557, 2002. [6] Chen, T. J., et al. "Effects of mould temperature and grain refiner amount on microstructure and tensile properties of thixoforged AZ63 magnesium alloy", Journal of Alloys and Compounds, 556, 167-177, 2012. [7] Kang, C. G., S. W. Youn, and P. K. Seo. "Data base construction on mechanical properties of thixoforged aluminum parts and their microstructure evaluation", Journal of materials processing technology, 159(3), 330-337, 2005. [8] Khizhnyakova, L., et al. "Metal flow and die wear in semi-solid forging of steel using coated dies", Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20, s954-s960, 2010. [9] Kim, H. H., and C. G. Kang. "Vacuum-assisted rheo-forging process of A356 aluminum alloys", International Journal of Machine Tools and Manufacture, 48(15), 1626-1636, 2008. [10] Kang, C.G., C.K. Jin, and A. Bolouri. "Semisolid Forming of Thin Plates with Microscale Features". Procedia Engineering, 81, 63-73, 2014. [11] TAO, J.-q., et al. "Microstructural evolution and mechanical properties of ZK60 magnesium alloy prepared by multi-axial forging during partial remelting" Transactions of Nonferrous, 22, 428−434, 2012. [12] Essa, K., et al. "Upsetting of bi-metallic ring billets", Journal of Materials Processing Technology, 212.4, 817-824, 2012. [13] Taghavi, Farshid, and Ali Ghassemi. "Study on the effects of the length and angle of inclined plate on the thixotropic microstructure of A356 aluminum alloy", Materials & Design, 30(5), 1762-1767, 2009. [14] Birol, Yucel. "A357 thixoforming feedstock produced by cooling slope casting" Journal of materials processing technology, 186(1), 94-101, 2007. [15] Canyook, R., et al. "Evolution of microstructure in semi-solid slurries of rheocast aluminum alloy", Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20(9), 1649-1655, 2010. [16] Seo, P. K., D. U. Kim, and C. G. Kang. "The characteristics of grain size controlled microstructure and mechanical properties of Al-Si alloy by thixocasting and rheocasting process", Journal of materials processing technology, 162, 570-578, 2005. [17] Zhao, Zude, et al. "Near-liquidus forging, partial remelting and thixoforging of an AZ91D+ Y magnesium alloy", Journal of Alloys and Compounds, 485(1), 627-636, 2009. [18] Ashouri, S., et al. "Semi-solid microstructure evolution during reheating of aluminum A356 alloy deformed severely by ECAP", Journal of Alloys and Compounds, 466(1), 67-72, 2008. [19] Liu, D., et al. "Microstructural evolution and tensile mechanical properties of thixoformed high performance aluminium alloys", Materials Science and Engineering, 361(1), 213-224, 2003. [20] Snyder, V. A., J. Alkemper, and P. W. Voorhees. "The development of spatial correlations during Ostwald ripening: a test of theory", Acta Materialia, 48(10), 2689-2701, 2000. [21] Gojić, M., Lazić, L., Kožuh, S., & Kosec, L,. “The effect of defects on tensile strength of the continuous steel casting products”, Materials and Geoenvironment, 58(3), 241–252, 2011 [22] Curle, U. A., and G. Govender. "Semi-solid rheocasting of grain refined aluminum alloy 7075", Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20, s832-s836, 2010. [23] Ayas, C., V. S. Deshpande, and M. G. D. Geers. "Tensile response of passivated films with climb-assisted dislocation glide", Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 60(9), 1626-1643,2012.