بررسی اثر اکستروژن در کانال زاویه دار همسان بر رفتار پیر کرنشی دینامیکی یک آلیاژ Al-Mg-Si-Cu

نویسندگان

دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

در این پژوهش یک آلیاژ Al-Mg-Si-Cu به منظور بررسی وقوع پدیده پیر کرنشی دینامیکی (DSA) به صورت حل سازی شده قبل و بعد از فرایند اکستروژن در کانال زاویه‌دار همسان (ECAE) تحت آزمون کشش در دماهای C˚25 تا C˚325 و نرخ کرنشهای تا قرار گرفت. منفی بودن ضریب حساسیت به نرخ کرنش (m) و افزایش استحکام کششی با افزایش دما رفتارهایی بودند که در محدوده دمایی وقوع پیر کرنشی دینامیکی در این آلیاژ مشاهده شدند. بر اساس محاسبات مربوط به انرژی فعال سازی پیشنهاد شد که در دماهای پایین، پدیده پیر کرنشی دینامیکی توسط تعامل مابین اتمهای منیزیم و نابه‌جاییهای متحرک کنترل می‌شود در حالی که در دماهای بالا، تجمع اتمهای منیزیم و تشکیل فاز ثانوی، از طریق کاهش غلظت اتمهای محلول در زمینه، منجر به ظهور اثر معکوس پورتوین لشاتلیه (PLC) یا به عبارتی رفتار معکوس پیرکرنشی دینامیکی می‌شود. علاوه بر این، محاسبات نشان داد که اثر کشش عنصر حل شونده توسط منیزیم به عنوان عامل افزایش نسبت ازدیاد طول پس از گلویی به ازدیاد طول کل با افزایش دما و کاهش نرخ کرنش در دماهای بالاتر از C˚250 است. مشاهده شد که تغییر شکل آلیاژ با استفاده از فرایند ECAE باعث انتقال محدوده دمایی ضرایب منفی حساسیت به نرخ کرنش به دماهای پایینتر شده و تمایل به پیری دینامیکی در دماهای بالاتر را کاهش می‌دهد. مضافا، کرنش پس از گلویی شدن در همه دماها و نرخ کرنشهای مورد آزمایش، در نمونه‌های اکسترود شده در کانال زاویه‌دار همسان بالاتر از کرنش همگن بوده و نسبت کرنش پس از گلویی به کرنش کل در این نمونه‌ها حساسیت چندانی به تغییرات دما و نرخ کرنش از خود نشان نداد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Equal Channel Angular Extrusion on Dynamic Strain Aging of an Al-Mg-Si-Cu Alloy

نویسندگان [English]

  • B. Saberpour
  • A. K. Taheri
  • J. M. Akhgar
Department of Materials Science & Engineering, Sharif University of Techmnology
چکیده [English]

An Al-Mg-Si-Cu alloy was subjected to tensile testing, both under solutionized and ECAE-ed conditions, using strain rates of 10-4 s-1 to 10-1 s-1 at temperatures of 25 ˚C to 325 ˚C to investigate the dynamic strain aging (DSA) phenomenon in the alloy. Negative strain rate sensitivity (m) and increasing ultimate tensile stress were observed in the DSA region with increasing temperature . Regarding the activation energy of the phenomenon, it was suggested that the process is controlled by the interaction of Mg atoms with mobile dislocations at lower temperatures of DSA occurrence while at higher temperatures, the aggregation of Mg atoms and precipitates of a second phase decreases the amount of Mg atoms in the solid solution, resulting in the inverse DSA effect. Moreover, it was shown that at temperatures greater than 250 ˚C, the ratio of post-uniform to uniform elongation increases with increasing temperature or with decreasing strain rate due to the solute drag of Mg atoms in the Al matrix. Processing the alloy by ECAE transferred the negative m values to lower temperatures and decreased the tendency to DSA at higher temperatures. Calculating the mentioned ratio for the ECAE-ed specimens revealed that the post-uniform elongation dominates the uniform elongation at all examined temperatures and strain rates. Also, it was found that for ECAE-ed specimens, the ratio is not so sensitive to variations of temperature and strain rate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Equal Channel Angular Extrusion
  • Dynamic Strain Aging
  • Al-Mg-Si-Cu alloys
  • Strain rate sensitivity

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی