به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Ultrafine » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه « Ultrafine » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • آرمین سیه سرانی، قادر فرجی*، فرشاد صمدپور

    منیزیم و آلیاژهای آن به سبب خواص خود نظیر چگالی کم، زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری نه تنها در کاربردهای هوافضا و الکترونیک، بلکه در زمینه پزشکی نیز بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. تنها محدودیت شکل پذیری و کرنش سختی کم آن به منظور ساختار هگزاگونال و تعداد محدود سیستم های لغزش در دمای اتاق است. در نتیجه بهبود خواص مکانیکی با استفاده از تکنولوژی های جدید حایز اهمیت است. در این پژوهش از روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید انبساط- اکستروژن هیدرواستاتیک به منظور بهبود ساختار و میکروسختی آلیاژ منیزیم استفاده شده است. به منظور بررسی اثرات فشار هیدرواستاتیک در بهبود توزیع کرنش و بررسی نیرو نیز از مطالعات عددی استفاده شده است. به منظور تردی منیزیم، فرآیند در دمای بالا انجام شده و با توجه به محدودیت سیال در دماهای بالا از مذاب پلی اتیلن به عنوان سیال مقاوم در دمای بالا استفاده شده است. نتایج نشان داد که استحکام تسلیم و نهایی به ترتیب 54 و 43% بعد از یک پاس از فرآیند افزایش می یابد. همچنین ازدیاد طول نیز از 46% افزایش می یابد. میکروسختی نیز افزایش داشته و میانگین آن از 57 به 70ویکرز رسیده است. نتایج ریزساختار نشان دهنده فوق ریزدانه شدن دانه ها بعد از پاس اول است. مطالعات عددی نشان داده است که وجود فشار هیدرواستاتیک بالا در فرآیند در بهبود توزیع کرنش و بهبود ریزساختار کمک شایانی کرده است. این روش بسیار مناسب برای کاربردهای صنعتی به نظر می رسد چرا که قابلیت استفاده در تولید میله های فوق ریزدانه با طول بلند در دماهای بالا را دارد.

    کلید واژگان: تغییر شکل پلاستیک شدید, فشار هیدرواستاتیک, فوق ریزدانه, خواص مکانیکی, آلیاژ منیزیم AM60}
    A. Siahsarani, Gh. Faraji*, F. Samadpour

    Magnesium and its alloys have received much attention not only in the aerospace and electronics industry, but also in medical applications due to its low density, excellent physical properties, and biocompatibility. However, magnesium and its alloys have low ductility and poor strain hardening ability because of the hexagonal crystal structure with the limited number of slip systems at room temperature. Therefore, it seems necessary to improve their ductility and other mechanical properties via novel technologies. In this research, hydrostatic cyclic expansion extrusion has been used to produce ultrafine-grained magnesium rod. Properties of produced rods have been investigated morphologically and mechanically. The numerical investigation has also been performed to show the effects of hydrostatic pressure on strain distribution. Due to the brittleness of magnesium, the process has been conducted at elevated temperatures. Also, due to the fluid limitation at high temperatures, melted polyethylene has been used as the fluid in the process. The results showed that the yield and ultimate strength increased by 54% and 43% after only one pass of the hydrostatic cyclic expansion extrusion process, respectively. Also, elongation increased by 46%. Furthermore, microhardness has also increased with an average of 57 Hv to 70 Hv. The microstructure result showed that the grains become ultrafine-grained after only one pass of the process. Finite element investigation revealed that high hydrostatic pressure has a good effect on improving the strain distribution and the microstructure. This process seems very appropriate for industrial applications due to its ability to produce long ultrafine-grained rods.

    Keywords: Severe Plastic Deformation, Hydrostatic Pressure, Ultrafine, Mechanical Properties, AM60 Magnesium Alloy}
  • داود رحمت آبادی، قادر فرجی، رامین هاشمی*
    یکی از مهم ترین عوامل اثرگذار بر خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی فلزات، اندازه دانه می باشد. فلزات فوق ریزدانه دارای میانگین اندازه دانه 1000-100 نانومتر و فلزات نانوساختار داری میانگین اندازه دانه کمتر از 100 نانومتر هستند. مواد فوق ریزدانه و نانوساختار به عنوان نسل جدیدی از محصولات فلزی شناخته می شوند که در مقایسه با فلزات درشت دانه دارای خواص مکانیکی و فیزیکی قابل ملاحظه ای هستند. در دودهه ی اخیر، به دلیل خواصی نظیر استحکام بالا، شکل پذیری و چقرمگی بالا، مقاوت به خوردگی خوب و خاصیت سوپرپلاستیسیته بالا، ساخت این مواد مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در سال های اخیر، روش های زیادی تحت عنوان تغییر شکل پلاستیک شدید ارائه شده است و هم اکنون نیز در حال تکامل و گسترش می باشند. در این فرآیندها، با وجود فشار هیدرواستاتیکی بالا و عدم تغییر ابعاد نمونه در حین فرآیند، امکان اعمال کرنش های بسیار بالا میسر می شود که متعاقبا خواص مکانیکی مطلوب و مواد فوق ریزدانه و نانوساختار حاصل می شود. فرآیند نورد تجمعی یکی از روش های تغییر شکل شدید پلاستیک می باشد. فرآیند نورد تجمعی روشی پرکاربرد، ساده، کم هزینه با قابلیت صنعتی می باشد که توانایی تولید فلزات فوق ریزدانه و نانوساختار را دارد. در این تحقیق فلزات سبک نظیر آلومینیوم، منیزیم و تیتانیوم و همچنین فلزات پرکاربرد مس و فولاد مورد بحث قرار می گیرد. همچنین خواص مکانیکی، شکست نگاری و ویژگی های ریزساختاری فلزات فوق ریزدانه و نانوساختار تولیدشده به روش نورد تجمعی با نمونه های اولیه مقایسه می شود و مکانیز های حاکم بر فرآیند نورد تجمعی که باعث تغییرات خواص مکانیکی و ریزساختاری می شود مورد تحلیل قرار می گیرد.
    کلید واژگان: فلزات فوق ریزدانه و نانوساختار, تغییر شکل پلاستیک شدید, نورد تجمعی, خواص مکانیکی و ریزساختاری}
    Davood Rahmatabadi, Ghader Faragi, Ramin Hashemi *
    One of the most important factors affecting the mechanical, physical and chemical properties of metals, are crystal structure and grain size. Ultrafine metals with an average grain size of 1000-100nm and nanostructured metals have an average grain size of less than 100nm. Ultrafine and nanostructured materials are known as a new generation of metal products, which have remarkably mechanical and physical properties in comparison to coarse-grained metals. In the last two decades, due to good properties such as high strength, high ductility and toughness, good corrosion resistance and high superplasticity properties, these materials have been considered by many researchers. In recent years, many methods have been proposed for severe plastic deformation and are now being developed and expanded. In these processes, in spite of the high hydrostatic pressure and the unaltered dimensions of the sample during the process, it is possible to apply very high strains, which results in the desired mechanical properties and ultrafine grained and nanostructured materials. The accumulative roll bonding process is one of the methods of SPD. ARB process is simple, extensive use, low-cost, industrially capability method that can produce ultrafine and nanostructured metals. In this research, light metals such as aluminum, magnesium and titanium and also extremely used metal such as copper and steel are discussed. Also, mechanical properties, fractography and microstructural properties of ultrafine and nanostructured metals produced by ARB are compared with initial samples and the mechanisms governing of ARB process that cause changes in mechanical and microstructural properties are analyzed.
    Keywords: Ultrafine, nanostructure metals, sever plastic deformation, Accumulative Roll Bonding, mechanical properties, microstructure}
  • حسام تراب زاده، قادر فرجی
    در این مقاله سعی شده است تا ساختار عملکردی روش های تولید لوله فوق ریزدانه و نانوساختار عنوان شود و تاثیرات مکانیکی و متالورژیکی این روش ها بر روی ماده به طور کامل بررسی شود. مواد فوق ریزدانه شامل دانه ها با میانگین اندازه 1000-100 نانومتر هستند و اگر اندازه دانه های مواد کمتر از 100 نانومتر باشند، این نوع مواد جز نانوساختارها دسته بندی می شوند که در صنایع مختلف هوایی، خودرو، نظامی و پزشکی از اهمیت خاصی برخوردار است. عموما روش های معرفی شده در این مقاله بر روی مواد پرکاربرد نظیر آلومینیوم و مس خالص و آلیاژ منیزیم AZ91 انجام گرفته است. در روش های تغییر شکل پلاستیک شدید عموما کرنش بسیار بالایی در دمای پایین به ماده اعمال می شود تا ماده به صورت فوق ریزدانه یا حتی نانوساختار تغییر ریزساختار دهد. اکثر روش های تغییرشکل پلاستیک شدید مربوط به تولید مواد فوق ریزدانه به صورت توده ای هستند، در صورتیکه در دهه اخیر با توجه به نیاز روز افزون قطعات لوله ای با استحکام بالا و شکل پذیری مناسب، تحقیقاتی در جهت تولید لوله های فوق ریزدانه انجام شده است. پیشرفت های صورت گرفته در این زمینه به صورت مدون ارائه شده است تا مزایا و معایب هریک از فرآیندها به صورت واضح قابل مقایسه باشند. ویژگی های ریزساختاری، مزایای مواد فوق ریزدانه و نانو ساختار، بهبود خواص مکانیکی نسبت به مواد دانه درشت مورد بحث قرار خواهد گرفت. همچنین در هریک از روش های معرفی شده، مکانیزم های تغییر شکل و اصلاح دانه بندی ماده اعم از حرکت نابجایی، تشکیل دوقلویی، لغزش مرزدانه ای و غیره مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلید واژگان: تغییرشکل پلاستیک شدید, لوله های فوق ریزدانه, مواد نانوساختار, خواص مکانیکی, ساختار ریز دانه}
    Hessam Torabzadeh, Ghader Faraji
    In this article, it is tried to be mentioned the functional structure of production methods of ultrafine-grained (UFG) and nanograined tubes. As well as metallurgical and mechanical effects of these methods on the matter are fully investigated. Ultrafine grained materials contain grains with an average size of 100-1000 nm and if the grain size is less than 100 nm, the material is classified as nanograined material which have a lot of applications in different industries such as aerospace, automobile, military and medical. Generally, the methods presented in this paper has been done on common materials like aluminum and pure copper and magnesium alloy AZ91. Extremely large plastic deformations lead to ultrafine-grain or nearly nanomaterial in the severe plastic deformation (SPD) methods. Most severe plastic deformation methods for producing ultra-fine grain bulk, whereas in the past decade due to the increasing need tube components with high strength and good ductility, The research was conducted to produce UFG tubes. Advances in this field presented formally so that the advantages and disadvantages of each process are clearly comparable. The most important advantage of ultrafine-grain materials is an enhanced mechanical strength in comparison with their coarse grain counterparts. The microstructural reasons are discussed. Furthermore, this article reviews the refinement and deformation mechanisms, e.g. dislocation deformation mechanism, twin deformation mechanism, grain boundary sliding etc. of SPD methods.
    Keywords: Severe plastic deformation, Ultrafine, grain tubes, Nanomaterial, Mechanical properties, grain refinement}
  • حسام تراب زاده کاشی، قادر فرجی *

    در این پژوهش روش جدیدی تحت عنوان “افزایش و کاهش تناوبی قطر” برای تولید لوله های ریزدانه شده با ضخامت کم معرفی شده است. شبیه سازی اجزا محدود این روش، کم بودن نیروی تغییر شکل مورد نیاز و همگنی کرنش اعمالی را نشان می دهد. این روش از دو نیم سیکل تشکیل شده است. در نیم سیکل اول لوله بر روی ماندرل افزایش قطر، فشار داده می شود که بدین ترتیب در نواحی برشی، تنش عمودی کششی همراه با برش ایجاد و قطر لوله افزایش می یابد. در نیم سیکل بعدی لوله درون قالب کاهش قطر به صورتیکه در همان نواحی برشی تنش فشاری همراه با برش ایجاد شود، رانده می شود تا قطر لوله به مقدار اولیه برسد. این فرآیند می تواند به صورت متناوب بر روی لوله اجرا شود تا به کرنش اعمالی بیشتر و به تبع آن اندازه دانه ریزتر و در نهایت خواص مکانیکی بهتر دست یافت. لوله از جنس آلومینیوم 1050 تحت این روش قرار گرفت که نتایج حاصله نشان می دهد مقدار حد تسلیم و استحکام کششی از حالت اولیه 50 مگاپاسکال و 115 مگاپاسکال به ترتیب به مقادیر 165 مگاپاسکال و 173 مگاپاسکال افزایش یافته است. مقدار درصد تغییر طول نهایی پس از انجام سه پاس، از 42% به 14% کاهش یافته است. از طرفی دیگر سختی لوله پس از انجام ده پاس، از مقدار23 ویکرز به 38 ویکرز افزایش یافته است.

    کلید واژگان: تغییر شکل پلاستیک شدید, مواد فوق ریزدانه, لوله با ضخامت کم, آلومینیوم, خواص مکانیکی}
    Hesam Torabzadeh Kashi, Ghader Faraji

    In this research, a novel severe plastic deformation (SPD) method entitled cyclic flaring and sinking (CFS) is presented for producing of the ultrafine-grained (UFG) thin-walled cylindrical tubes. Finite element (FE) results showed that CFS process has a good strain homogeneity and requiring a low load. CFS process includes two different flaring and sinking half-cycles. At flaring half cycle, the flaring punch with two stepped regions is pressed into the tube. Shear and normal tensile strains are applied as a result of the existence of shear zones and increase in the tube diameter. In the second half cycle, the tube is then pressed to sinking die that applies same shear strains and normal compression strain so that the initial diameter of the tube is achieved and high plastic strain is applied. This process can be run periodically on the tube to exert more strain and consequently finer grain size and ultimately achieve better mechanical properties. The results indicated that the yield and ultimate strengths of the CFS processed Al (1050) tube were significantly increased to 165 MPa, and 173 MPa, respectively from the initial values of 50 MPa, and 115 MPa. The elongation to failure was decreased to about 14% after three cycles from the initial value of 42%. In addition, the hardness increases to ~38 Hv after ten cycles of CFS from ~23 Hv.

    Keywords: Severe plastic deformation, ultrafine, grained materials, thin, walled tube, Aluminum, mechanical properties}
  • Akbar Sajadi, F. Javanroodi, M. Borhani
    Fabrication of ultrafine grained materials by imposing severe plastic deformation for improvement of mechanical and physical properties of metals has been the focus of many researches over the past few years. In this process, a sheet is subjected to repetitive shear deformation conditions by utilizing asymmetrically grooved and flat dies through alternate pressing. In this study, a 2mm thick commercial pure aluminum sheet was subjected to repetitive pressing up to four passes. Mechanical properties including, hardness and tensity were obtained. Results show that, although increasing the number of passes causes higher strength magnitude, the strength’s slope decreases. After validation of finite element modeling, strain distribution and uniformity behavior of the grooved plate were investigated using plain strain and plain stress conditions. Results show that strain in the surface and near the teeth of the die is lower than other areas.
    Keywords: Aluminum, Constrained Groove Pressing, Severe Plastic Deformation, Ultrafine, grained Material}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال