جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "اتصال نورد تجمعی" در نشریات گروه "مواد و متالورژی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «اتصال نورد تجمعی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
مقدمه
در طی سال های اخیر، مطالعه تغییرشکل پلاستیک شدید بر اساس فرآیندهای مناسب برای ورق و مواد جامد انجام شده است. با توجه به ضعف برخی خواص و کاربردهای مهم فلز تیتانیوم، این روش ها موضوعی جذاب برای افزایش راندمان این فلز کاربردی تلقی می شود. بنابراین، تلاش هایی برای بررسی و توسعه فرآیندهای تغییرشکل پلاستیک شدید موثر و مناسب برای تولید نمونه های تیتانیومی صورت گرفته است. تغییرشکل پلاستیک شدید به عنوان روش اصلی برای تولید مواد بسیار ریزدانه و نانوساختار با استحکام و سختی بالا شناخته شده است. مطالعه حاضر در مورد بررسی جدیدترین روش های این خانواده مناسب برای تولید نمونه های تیتانیومی نانوساختار با دانه های فوق ریز است. این مطالعه همچنین تاثیر برخی از مهمترین روش های مختلف تغییرشکل پلاستیک شدید را بر خواص تیتانیوم نشان و با مقایسه بین آن ها بر اساس مزایا و معایب روش های تغییرشکل پلاستیک شدید بر اساس دیدگاه پردازش و خواص انجام می شود.
یافته هادما، سرعت روانکاری مناسب 3 عامل اساسی و مهم برای تغییر شکل پلاستیک شدید فلز تیتانیوم است. فراوانی استفاده از سه روش فوق برای فلز تیتانیوم و آلیاژهای آن به ترتیب شامل روش های ایکپ، اتصال نورد تجمعی و اکستروژن برشی ساده می باشد. نقطه ضعفی که در اکثر تحقیقات انجام شده بر روی تیتانیوم فرآوری شده با روش های تغییر شکل پلاستیک شدید مشهود است، عدم بررسی خواص زیست سازگاری تیتانیوم همزمان با خواص مکانیکی آن پس از فرآیند است. تقریبا می توان گفت که در هیچ یک از تحقیقات انجام شده در مورد روش های تغییر شکل شدید پلاستیک، خروجی صنعتی خاصی معرفی نشده است و تنها در سطح کار تحقیقاتی باقی مانده است.
کلید واژگان: تیتانیوم, تغییر شکل پلاستیک شدید, اکستروژن برشی ساده, ایکپ, اتصال نورد تجمعیIn recent years, extensive studies have been conducted on severe plastic deformation based on suitable processes for sheets and solid materials. Considering the limitations in some properties and crucial applications of titanium metal, these methods are considered intriguing avenues for enhancing the efficiency of this practical metal. Therefore, efforts have been made to investigate and develop effective severe plastic deformation processes for producing titanium samples. Severe plastic deformation is widely recognized as the primary method for producing ultrafine and nanostructured materials with high strength and hardness. This study focuses on exploring the most recent methods in this family suitable for producing nanostructured titanium samples with ultrafine grains. Furthermore, the study assesses the impact of several key severe plastic deformation methods on titanium properties, comparing them based on the advantages and disadvantages of these methods from both processing and property perspectives.
FindingsIn this regard, in recent years, severe plastic deformation methods have been introduced and extensively studied. In this research, by examining and reviewing the latest studies related to the advantages and disadvantages of threemethodssimple shear extrusion, accumulative roll bonding, and equal channel angular pressing, the following results have been obtained :
All past research indicates that these three methods have a significant and positive impact on the mechanical properties of titanium metal. These positive effects show an increasing acceleration up to a certain number of passes and then reach a saturation point.
Temperature, speed, and appropriate processing are three fundamental and important factors concerning severe plastic deformation of titanium metal.
Some studies suggest that pure titanium metal can also be processed at room temperature using methods of severe plastic deformation.
The frequency of using these methods in relation to titanium metal and its alloys includes methods such as ECAP, accumulative roll bonding, and simple shear extrusion, respectively.
A noticeable weakness in most studies conducted on processed titanium using severe plastic deformation methods is the lack of investigation into the biocompatibility properties of titanium concurrently with its mechanical properties after the process.
6. It can be almost stated that in none of the studies conducted on severe plastic deformation methods, a specific industrial output has been introduced, and it remains at the level of research work.Keywords: Titanium, Severe plastic deformation, Simple shear extrusion, equal channel angular pressing, accumulative roll bonding -
فرایند اتصال نورد تجمعی (ARB) یکی از روش های تغییرشکل پلاستیک شدید است که با اعمال کرنش های پلاستیک شدید سعی در ریزدانه کردن مواد و تولید مواد نانوساختار در حد چند 10 نانومتر یا ساختار فوق ریزدانه حدود 100 نانومتر دارد. در این پژوهش، تاثیر جهت برس کاری سطح پیش از نورد و همچنین انجام عملیات حرارتی بازپخت بر استحکام اتصال حاصل از فرایند اتصال نورد تجمعی و سطح شکست آلیاژ آلومینیم AA6061 بررسی شد. بدین منظور، برس کاری سطح ورق ها در جهت نورد (RD)، جهت عرضی نورد (TD) و ترکیب آن ها (RD-TD) انجام شد. همچنین، فرایند اتصال نورد تجمعی تا 5 سیکل انجام شد. عملیات بازپخت پس از سیکل اول و در دمای 415 درجه سلسیوس به مدت 2 ساعت انجام شد. استحکام اتصال با استفاده از آزمایش لایه کنی بررسی شد. پروفیل سختی در مقطع ضخامت نمونه ها انجام شد. نتایج نشان می دهد که برس کاری سطح و در جهت نورد (RD) با استحکام متوسط 60/0 نیوتن بر میلی متر (N/mm) در مقایسه با دو جهت دیگر بهترین اتصال را دارد. بررسی سطوح شکست با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) حاکی از وجود مناطق اتصال مکانیکی بیشتر و وسیع تر در این نمونه است. همچنین، انجام عملیات بازپخت پس از هر سیکل اتصال نورد تجمعی باعث بهبود استحکام اتصال می شود.
کلید واژگان: اتصال نورد تجمعی, آلیاژ AA6061, برس کاری, آزمایش لایه کنی, شکست نگاریAccumulative Roll-Bonding (ARB) process is a Severe Plastic Deformation (SPD) process run to produce Ultra-Fine Grained (UFG) sheets using intense plastic strains via rolling machine. In this research, the effect of surface condition (brushing) and annealing treatment on the fracture surface and bonding strength of the ARBed AA6061 sheets was investigated. In this regard, the specimen surfaces were first brushed in three different directions, i.e., Rolling Direction (RD), Transverse Direction (TD), and both RD and TD. The ARB process was conducted up to five cycles, and specimens were tested after the first, third, and fifth cycles. The annealing treatment was conducted for two hours at 415 °C after the first, third, and fifth cycles. The bonding strength and hardness profile in the cross-section (perpendicular to the rolling direction) were measured through peeling and hardness tests, respectively. The results show that RD is the most effective direction for brushing to achieve high bonding strength with the mean strength of 0.60 N/mm. The fracture surfaces of the specimen were observed using a Scanning Electron Microscope (SEM). The results represent the broad areas of mechanical bonding in the rolling direction. Further, post-annealing treatments are shown to increase the bonding strength
Keywords: Accumulative Roll-Bonding, AA6061 Alloy, Brushing, Peeling Test, Fractography -
در این پژوهش برای اولین بار، ورق های کامپوزیت Cu/Go حاوی %2 اکسید گرافن در چهار مرحله با استفاده از فرایند اتصال نورد تجمعی، در دمای محیط در شرایط بدون روانکار و از طریق اعمال کرنش پلاستیک شدید به منظور دستیابی به ساختار های با دانه های فوق ریز و نانومتری ساخته شد. به این منظور از مس خالص تجاری و اکسید گرافن استفاده گردید. تغییرات خواص مکانیکی و ریز ساختاری، قبل و بعد از انجام فرایند اتصال نورد تجمعی در چرخه های مختلف تولید، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. هم چنین، رفتار خوردگی و هدایت الکتریکی کامپوزیت در مراحل مختلف فرایند با یکدیگر، مقایسه شدند. به منظور بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت تولید شده، آزمون های کشش و میکرو سختی و شکست نگاری قبل از انجام فرایند و در چرخه های مختلف فرایند انجام شد. برای مشاهده تغییرات ساختار با افزایش تعداد مراحل فرایند، از میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FESEM) مجهز به طیف سنج EDX استفاده شد. مشاهده ریز ساختار نشان داد که در مرحله های پایین تر پودر اکسید گرافن به صورت توده ای و در مراحل نهایی به صورت یکنواخت تر توزیع شده است. مشاهده تصاویر میکروسکوپی الکترونی گسیل میدانی از سطوح شکست در نمونه های آزمون کشش نیز، بیانگر آن بود که شکست به صورت نرم می باشد و عمق دیمپل ها با افزایش چرخه های فرایند کاهش می یابد. مقاومت به خوردگی و هدایت الکتریکی کامپوزیت تولید شده نسبت به مس خالص افزایش یافت.
کلید واژگان: اتصال نورد تجمعی, کامپوزیت مس, اکسید گرافن, کرنش پلاستیک شدید, FESEM, خوردگیThe Copper/Graphene oxide composite sheets, containing 2% graphene oxide were made by accumulative roll bonding method in four steps for the first time. The process was performed at ambient temperature and non-lubricating conditions. The initial materials were commercial pure copper and graphene oxide. In order to evaluation the produced composites the mechanical, microstructural, electrical and corrosion behavior of the produced composites were investigated at different ARB cycles. The mechanical properties of the composite were investigated by tensile, micro hardness and fractography tests before and at different stages of the process. To observe structural changes a field emission scanning electron microscopy (FESEM) equipped with an EDX spectrometer were used. The results have shown that no new phase has been produced in this composite, and only the main peak of the copper, graphene and oxygen elements could be observed in the EDX patterns.The observation of microstructure showed that in lower cycles, graphene oxide powders were more agglomerated and had non-uniform distribution and in the final stages the powders distribution was more uniformly. The fractography results revealed ductile fracture of the produced composites. The corrosion resistance and electrical conductivity of composites increased compared to pure copper
Keywords: accumulative roll bonding, copper, graphene oxide composites, ultra-fine grain microstructure, mechanical properties, corrosion behavior -
مجله مهندسی متالورژی، پیاپی 70 (تابستان 1397)، صص 118 -128فرایندهای تغییرشکل پلاستیک شدید از جمله فرایندهایی هستند که در چند دهه اخیر بسیار مورد توجه محققین واقع شده اند. در تغییرشکل های پلاستیک شدید کرنش اعمالی مقدار بالاتری نسبت به فرایندهای معمولی تغییرشکل دارد که بسته به نوع تغییرشکل این مقدار متغیر می باشد. اکستروژن برشی ساده (SSE) و نورد تجمعی (ARB) از جمله فرایندهای تغییرشکل پلاستیک شدید برای دست یابی به ساختارهای نانومتری هستند. در پژوهش حاضر به منظور تکامل ساختار، ایجاد ساختار ریز دانه، بهبود و افزایش استحکام و سختی، مس خالص تجاری تحت فرآیند ARB و SSE قرارگرفت. تعداد پنج پاس نیروی پرس و هفت مرحله نورد تحت شرایط یکسان در دمای محیط بر نمونه ها اعمال گردید. پس از تهیه نمونه های فرآوری شده با استفاده از دو روش فوق، آنالیز ساختاری و مکانیکی در مراحل مختلف فرایند به منظور بررسی خواص انجام شد. خواص مکانیکی نمونه-های استاندارد تهیه شده با انجام آزمون های سختی و کشش ارزیابی شد. آزمایش ها نشان دادند که سختی، تنش تسلیم و استحکام با افزایش مراحل ARB و SSE بطور چشمگیری افزایش می یابند. همچنین نتایج بیانگر آن بود که نمونه های فرآوری شده با استفاده از روش ARB از لحاظ مشخصات ریزساختاری و رفتار مکانیکی دارای خواص بهتر و بارزتری نسبت به روش SSE می باشد. ساختار لایه ای نیز با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی شد.کلید واژگان: اتصال نورد تجمعی, اکستروژن برشی ساده, کامپوزیت لایه ای مس, خواص مکانیکیJournal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:21 Issue: 70, 2018, PP 118 -128Techniques of severe plastic deformation have been of continual interest in the production of novel metallic microstructures. Among these, accumulative roll bonding and simple shear extrusion have been extensively used in modern industry. In severe plastic deformations, applied strains have higher values than usual forming methods. Accumulative roll-bonding (ARB) and simple shear extrusion (SSE) processes are two severe plastic deformation processes capable of developing nanostructures. In this research, pure commercial copper was processes with ARB and SSE processes to obtain nanostructure and improve its structure, strength and hardness. Five passes of extrusion and seven passes of rolling were applied on the specimens with the same conditions. After preparing the specimens using both methods, mechanical and structural analyses were performed to evaluate the properties. Mechanical properties were measured using standard tensile and hardness tests. The results show that hardness, yield strength and ultimate tensile strength of the extruded and rolled specimens are increased by increasing the number of cycles. It was concluded that mechanical and structural properties of the specimens produced under ARB conditions appear to be better than SSE process. The layers structures were also studied by optical microscopy.Keywords: Accumulative roll bonding, Simple shear extrusion, Multilayer copper composite, Mechanical properties
-
در این تحقیق به بررسی رفتار خوردگی نانو کامپوزیت Al-nano ZrO2 تولید شده به روش اتصال نورد تجمعی (ARB) پرداخته شده است. ورق های آلیاژ آلومینیوم با ابعاد mm 1*40*250 آنیل شده در دمای K 623 و فشار اتمسفر محیط، و پودر ZrO2 با اندازه میانگین nm40 به عنوان ماده اولیه استفاده گردیدند. کامپوزیت Al- nano ZrO2 طی 5 سیکل ساخته شد. به منظور انجام آزمون های الکتروشیمیایی، نمونه های مستطیلی با ابعاد mm 1*10*10 بریده شده، به سیم مسی متصل و سپس مانت سرد گردیدند. پتانسیل مدار باز (OCP) نمونه ها پس از 24 ساعت غوطه وری در آب دریای مصنوعی (3.5wt% NaCl) اندازه گیری شد و سپس آزمون های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پتانسیودینامیک با نرخ روبش mV/s 1 انجام گردید. نتایج آزمون پتانسیودینامیک حاکی از کاهش دانسیته جریان خوردگی با افزایش تعداد سیکل های نورد می باشد. نتایج EIS نیز بیانگر افزایش مقاومت پلاریزاسیون (RP) با افزایش تعداد سیکل های نورد می باشد. تصاویر SEM در سیکل های 1، 3 و 5، نشان می دهد که با افزایش تعداد سیکل های نورد، توزیع یکنواختی از ذرات ZrO2 در ماتریس آلومینیوم ایجاد می شود. بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که به دلیل افزایش ضخامت و یکنواختی لایه اکسیدی در اثر افزایش سیکل های نورد، مقاومت به خوردگی این کامپوزیت افزایش یافته است. این لایه متراکم اکسیدی، در نتیجه توزیع یکنواخت ذرات نانو ZrO2 در ماتریس می باشد که به افزایش مقاومت به خوردگی کامپوزیت کمک می کند.
کلید واژگان: اتصال نورد تجمعی, نانو کامپوزیت, پلاریزاسیون پتانسیودینامیک, طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی
- 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.