جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « آلیاژ منیزیم AZ91 » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »
تکرار جستجوی کلیدواژه « آلیاژ منیزیم AZ91 » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »-
هدف
از پژوهش حاضر، مطالعه رفتار آلیاژ منیزیم AZ91 در آزمون کشش سرد و گرم بود. برای این منظور، آلیاژ مذکور در شرایط انجمادی همراه با مبردگذاری و بدون مبردگذاری ریخته گری شد. در حین آماده سازی مذاب، عنصر نقره در مقادیر مختلف به مذاب اضافه گردید. آزمون کشش تک محوری در دمای اتاق و در دمای 120 درجه سانتیگراد بر روی نمونه های آلیاژی با درصدهای مختلف نقره و با شرایط انجمادی متفاوت انجام گرفت. نتایج نشان داد که حضور نقره در آلیاژ سبب تغییر در مورفولوژی فاز Mg17Al12 و تغییر در ریزساختار و خواص کششی آلیاژ شد. ریزساختار و مورفولوژی رسوبات توسط میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین سطح شکست آلیاژ پس از آزمون کشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. تغییر در مورفولوژی این فاز بر خواص مکانیکی آلیاژ اثر قابل ملاحظه ای دارد. این فاز یک فاز ترد و شکننده بوده و می تواند در کنار ساختار بلوری هگزاگونال منیزیم سبب تضعیف رفتار کششی آلیاژ گردد. بهترین رفتار کششی برای نمونه با wt% 0.1 نقره بدون مبردگذاری به دست آمد. در این نمونه فاز Mg17Al12 به صورت پراکنده و با پیوستگی کمتر در مرز دانه ظاهر شد. هنگامی که مقدار نقره به wt% 0.4 افزایش یافت، خواص کششی به دلیل افزایش اندازه رسوبات این فاز در ریزساختار کاهش قابل ملاحظه ای یافت. انجماد همراه با مبرد اثر مثبتی بر خواص کششی آلیاژ در دماهای بالا و پایین نداشت.
مقدمهدر پژوهش حاضر، اثر افزودن نقره به عنوان عنصر آلیاژی همراه با تغییر در شرایط انجماد با و بدون استفاده از مبردگذاری بر ریزساختار و خواص کششی آلیاژ AZ91 با استفاده از آزمون های کشش در دمای اتاق و کشش در دمای °C 120 مورد مطالعه قرار گرفت. نکته مهم در پژوهش حاضر استفاده از عنصر نقره است که در مطالعات پیشین کمتر به آن پرداخته شده است. برای افزودن بسیاری از عناصر آلیاژی، مشکلاتی از قبیل احتمال اکسید شدن، تبخیر شدن و ورود به سرباره وجود دارد. هممچنین بسیاری از عناصر آلیاژی باید به صورت ترکیبی و در قالب یک آمیژان وارد مذاب شوند، در صورتی که در این مطالعه، عنصر نقره به صورت گرانول خالص به مذاب اضافه شد. نقره به عنوان یک عنصر نجیب تمایل کمتری به ایجاد ترکیبات شیمیایی و بین فلزی از خود نشان می دهد و از این لحاظ پایداری خوبی را در هنگام آماده سازی مذاب و ریخته گری دارد. چنین خصوصیاتی این امکان را به وجود آورده که در پژوهش حاضر، ریخته گری بدون نیاز به اتمسفر کنترل شده انجام گیرد. در بسیاری از تحقیقات مشابه، خواص کششی دمای بالا در محدوده ای از دما مورد بررسی قرار گرفته اند که مکانیسم های خزشی فعال می باشند، اما در این پژوهش، دما تا این اندازه بالا نیست و محدوده دمایی پایین تر است و هدف بررسی رفتار کشش در دمای بالا بدون رخداد خزش است. در اغلب مطالعات مربوط به رفتار مکانیکی آلیاژ AZ91 اندازه دانه مهم ترین پارامتر مورد مطالعه بوده است، در صورتی که در این پژوهش، اهمیت و نقش فاز β-Mg17Al12 به عنوان فاز ترد موجود در آلیاژ مورد تاکید بوده و اثر این فاز بر خواص کششی مد نظر می باشد. قابل ذکر است که مباحث تفسیر ریزساختار، ترکیب شیمیایی و آنالیز عنصری فازهای موجود در آلیاژ در یک مقاله دیگر به قلم نویسندگان حاضر به چاپ رسیده است.
روشنمونه های AZ91 (با ترکیب شیمیایی متوسط حاوی 9 درصد وزنی Al، 0.9 درصد وزنی روی و 0.2 درصد وزنی منگنز) با استفاده از ریخته گری در قالب دایمی تولید شدند. مواد اولیه به صورت شمش تجاری در داخل یک کوره مقاومت الکتریکی گرم شدند. قالب فولادی مجهز به مبرد مسی دارای سیستم آبگرد در یک جعبه عایق حرارتی نگهداری می شد. عملیات ریخته گری در دمای 650، 750 و 850 درجه سانتی گراد با یا بدون مبرد انجام شد. نمونه های مکعبی (2×2×2 سانتی متر مکعب) از قسمت میانی و نزدیک به مرکز قطعات ریخته گری شده بریده شدند. سطح نمونه ها با استفاده از کاغذهای سنباده SiC از شماره 60# تا 2500# سنباده زنی شد. سپس نمونه ها بر روی یک نمد مخصوص و با استفاده از یک محلول شوینده تجاری صیقل داده شدند. برای بررسی ریزساختار، نمونه ها توسط محلول استیک پیکرال (مخلوطی از 10 میلی لیتر اسید استیک، 4.2 گرم اسید پیکریک، 10 میلی لیتر آب مقطر و 70 میلی لیتر اتانول) به مدت 1 ثانیه حکاکی شدند. برای بررسی ریزساختار نمونه ها از میکروسکوپ نوری استفاده شد.برای ارزیابی رفتار مکانیکی نمونه ها، آزمون های کشش در دمای اتاق (طبق استاندارد ASTM-E8) و در دمای °C 120 (طبق استاندارد ASTM-E21) انجام شدند.
یافته هااثر هم زمان 0.1 درصد وزنی نقره و مبردگذاریدر شکل 3، نتایج آزمون های کشش دمای اتاق بر روی نمونه های حاوی 0.1 درصد وزنی نقره و با شرایط انجمادی متفاوت مربوط به نمونه 1 (ریخته گری بدون مبرد در دمای C 650)، نمونه 2 (ریخته گری با مبرد در دمای C 750) و نمونه 3 (ریخته گری با مبرد در دمای C 850) نشان داده شده است. همان گونه که در شکل 3 مشاهده می شود، واضح است که رفتار کششی AZ91 با 0.1 درصد وزنی نقره پس از انجماد با مبردگذاری افت داشته است. نتایج نشان می دهد که نمونه حاوی wt% 0.1 نقره و ریخته گری شده در °C 650 دارای بهترین خواص کششی در بین تمام نمونه های با انجماد بدون مبردگذاری است.ذوب ریزی از °C 850 با انجماد همراه با مبردگذاری باعث بهبود خواص کششی در مقایسه با نمونه ریخته گری شده در دمای °C 750 درجه سانتیگراد شده است. به منظور توضیح عملکرد مکانیکی نمونه های مورد بحث، بررسی ریزساختار نمونه ها برای توضیح عملکرد مکانیکی آنها ضروری است. شکل 4 ریزساختار نمونه های ریخته گری شده در شرایط مختلف در پژوهش حاضر را نشان می دهد.تصاویر میکروسکوپی نمونه های حاوی 0.1 درصد وزنی نقره و ریخته گری شده در شرایط مختلف در شکل های 4-الف، 4-ب و 4-ج به نمایش در آمده است. انجماد همراه با مبردگذاری می تواند مورفولوژی فاز Mg17Al12 را تغییر دهد. در نمونه های با حالت های مختلف انجماد، اندازه و توزیع Mg17Al12 متفاوت است. برای نمونه ریخته گری شده در °C 650، که بدون مبردگذاری تولید شده، سرعت سرد شدن بسیار بالا بود که باعث شده فاز Mg17Al12 به صورت رسوبات مرزدانه ای ریز ظاهر شود. انجماد همراه با مبردگذاری نرخ انتقال حرارت را کاهش داده و این باعث تغییر در مورفولوژی Mg17Al12 به صورت پیوستگی کمتر و ضخامت بیشتر شده است. این اثر توسط چن و همکاران نیز گزارش شده است. کاهش نرخ انتقال حرارت سبب افزایش اندازه دانه های فاز زمینه گردیده و به تبع آن فاز Mg17Al12 نیز ضخیم تر شده است. مقایسه بین نمونه های ذوب ریزی شده در °C 650 و °C 850 نشان می دهد که انجماد همراه با مبردگذاری تقریبا تاثیری بر مورفولوژی فاز β ندارد، اما دمای ذوب ریزی بالاتر منجر به ضخامت بیشتر فاز β شده است. به طور خلاصه باید گفت که پس از انجماد همراه با مبردگذاری، ریزساختار AZ91 حاوی 0.1 درصد وزنی نقره تغییر یافته است.مبردگذاری منجر به کاهش مقدار فاز Mg17Al12 و به طور هم زمان منجر به تولید رسوبات درشت و ضخیم Mg17Al12 می شود. این واقعیت باعث خواص مکانیکی ضعیف نمونه ریخته گری شده در °C 750 در دمای اتاق شده است...
نتیجه گیریافزودن نقره به مذاب آلیاژ AZ91 باعث تغییر ریزساختار و خواص مکانیکی این آلیاژ شد.- هنگامی که نقره به AZ91 اضافه شد، مورفولوژی فاز Mg17Al12 از شبکه های مرزدانه ای ریز به رسوبات درشت و ضخیم با پیوستگی کمتر تغییر یافت.- کاهش پیوستگی فاز β منجر به بهبود خواص کششی در اتاق و دماهای بالا شد.- برای نمونه های حاوی مقادیر مختلف نقره بدون مبردگذاری، در آزمون کشش سرد، افزودن نقره سبب بهبود رفتار کششی آلیاژ شد. در آزمون کشش گرم نیز همین روند تکرار شد.- در آزمون کشش سرد نمونه های حاوی wt% 0.1 نقره، استحکام تسلیم و استحکام کششی برای نمونه ریخته گری شده در °C 650 بیشترین مقدار بود که مبردگذاری سبب کاهش این مقادیر شد. با افزایش دمای ذوب ریزی، مقادیر استحکام افزایش اندکی پیدا کرد. مقادیر کرنش شکست برای نمونه تولید شده با مبردگذاری در °C 850 بیشترین مقدار بود. نتایج آزمون کشش گرم نیز تقریبا به همین منوال بود
کلید واژگان: آلیاژ منیزیم AZ91, ریخته گری, مبردگذاری, ریزساختار, آزمون کشش}The aim of the present research was to study the behavior of AZ91 magnesium alloy under cold and hot tension tests. The alloy was cast under solidification conditions with and without a chill. During the preparation of the melt, silver was added in different amounts to the melt. The uniaxial tensile test was performed at room temperature and at 120 °C on the samples with different percentages of silver and with different solidification conditions. The results showed that the presence of silver in the alloy caused a change in the morphology of the Mg17Al12 phase and a change in the microstructure and tensile properties of the alloy. The change in the morphology of this phase has a significant effect on the mechanical properties of the alloy. This phase is a brittle phase, and along with the hexagonal crystal structure of magnesium, can deteriorate the tensile behavior of the alloy. The best tensile behavior was obtained for the sample with 0.1 wt% silver without a chill. In this sample, the Mg17Al12 phase appeared as a dispersed phase with less continuity at the grain boundaries. When the amount of silver increased to 0.4 wt%, the tensile properties decreased significantly due to the increase of the size of this phase in the microstructure. solidification with a chill had no positive effect on the tensile properties of the alloy at high and low temperatures.
IntroductionThe aim of the present research was to study the behavior of AZ91 magnesium alloy under cold and hot tension tests. The alloy was cast under solidification conditions with and without a chill. During the preparation of the melt, silver was added in different amounts to the melt.
MethodsAZ91 specimens were produced using permanent mold casting. The raw materials were heated in the form of commercial ingots in an electric furnace, and after melting, silver was introduced into the melt in the form of commercial pure granules.
FindingsIn Figure 3, the results of room temperature tensile tests on samples containing 0.1 wt% of silver and with different solidification conditions namely sample 1 (casting without chill at 650 ˚C), sample 2 (casting with chill at 750 ˚C) and Sample 3 (casting with chill at 850 ˚C) is shown.
Keywords: AZ91 magnesium alloy, casting, chilled solidification, Microstructure, Tension test} -
در این پژوهش، ریز ساختار وخواص مکانیکی آلیاژ AZ91 در شرایطی که به آن مقادیر مختلف عنصر سرب (0، 5/0، 1 و 3 درصد وزنی) افزوده شده بود، مورد بررسی قرار گرفت. ریز ساختار و خواص مکانیکی هر یک از آلیاژها، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ، آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و تست کشش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که با افزودن سرب، کسر حجمی فاز Mg17Al12 در آلیاژ کاهش یافته است. همچنین با افزایش سرب تا 1 درصد وزنی، تمایل به تشکیل رسوبات Mg17Al12 جدا شده (divorced) کمتر شده و اندازه دانه ها، بیش ترین کاهش را پیدا می کند. علاوه بر این مشاهده شد که بیش ترین استحکام کششی و درصد ازدیاد طول بهینه، در آلیاژ AZ91 به همراه 1 درصد وزنی سرب رخ می دهد. با افزایش سرب از 0 تا 1 درصد وزنی، استحکام کششی از MPa 100 به MPa 160 و میزان درصد ازدیاد طول از 7/2 به 7 درصد، افزایش می یابد. همچنین با افزایش سرب تا 3 درصد وزنی، استحکام کششی از MPa 160 به MPa 124 و میزان درصد ازدیاد طول از 7 به 5/6 درصد، کاهش می یابد. بررسی سطح شکست نیز نشان داد که شکست در این آلیاژها به صورت کلیواژ (ترد) می باشد و با افزوده شدن سرب تغییری در نوع سطح شکست به وجود نمی آید و تنها در برخی از مناطق تغییر فرم پلاستیک به صورت موضعی دیده می شود.کلید واژگان: آلیاژ منیزیم AZ91, سرب (Pb), ریزساختار, خواص مکانیکی, اندازه دانه}In this study, the effect of different amounts of Pb (0, 0.5, 1, 3 wt.%) was investigated on the microstructure and mechanical properties of the AZ91 magnesium alloy. The microstructure and mechanical properties were Studied using optical microscope, scanning electron microscope (SEM), X-ray diffractometer (XRD) and tensile test. The results showed that by adding Pb, the volume fraction of the β- Mg17Al12 phase decreased. It was also found that the grain size by 1 wt.% Pb addition decreased significantly and the formation tendency of the divorced eutectic phase reduced. Furthermore, the optimum amount of UTS and elongation were observed by the addition of 1 wt.% Pb to AZ91 magnesium alloy. UTS and elongation increased from 129 MPa and 2.7% to 160 MPa and 7%, respectively, when the 1 wt.% Pb was added to the AZ91 alloy. The fracture surface observations showed that the fracture mode in these alloys were cleavage and the Pb addition does not change the fracture mode.Keywords: AZ91 magnesium alloy, Lead (Pb), microstructure, mechanical properties, grain size}
-
در این پژوهش، ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ منیزیم AZ91 در شرایطی که به آن مقادیر مختلف عنصر استرانسیم (0، 05/0، 5/0 و 1 درصد وزنی) افزوده شده بود، مورد بررسی قرار گرفت. ریزساختار و خواص مکانیکی هر یک از آلیاژها، توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، دستگاه آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و دستگاه تست کشش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که با افزودن استرانسیم، کسر حجمی فاز Mg17Al12 در آلیاژ کاهش یافته است. همچنین با افزایش استرانسیم اندازه دانه ها بعد از عملیات حرارتی همگن سازی به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا می کند. در این حالت اندازه دانه ها از 131 میکرومتر در AZ91 بدون استرانسیم به 43 میکرومتر در آلیاژ AZ91 همراه با 1 درصد وزنی استرانسیم کاهش یافت. علاوه بر این مشاهده شد که بیش ترین استحکام کششی و درصد ازدیاد طول در بین آلیاژهای مورد بررسی، در آلیاژ AZ91 به همراه 1 درصد وزنی استرانسیم رخ می دهد. با افزایش استرانسیم از صفر تا یک درصد وزنی، استحکام کششی از MPa 129 به MPa 177 و میزان درصد ازدیاد طول از 1/1 به 2 درصد، افزایش می یابد. همچنین بررسی سطح شکست نیز نشان داد که شکست در این آلیاژها به صورت کلیواژ (ترد) می باشد و با افزوده شدن استرانسیم تغییری در نوع سطح شکست به وجود نمی آید.کلید واژگان: آلیاژ منیزیم AZ91, استرانسیم (Sr), ریزساختار, خواص مکانیکی, اندازه دانه}In this study, the effect of different amounts of Sr (0, 0.05, 0.5, 1 wt.%) was investigated on microstructure and mechanical properties of the AZ91 magnesium alloy. The microstructure and mechanical properties were investigated using optical microscope, scanning electron microscope (SEM), X-ray diffractometer (XRD) and tensile test. The results shown that by adding Sr, the volume fraction of the Mg17Al12 phase decreased. It was also found that the grain size decreased significantly by addition of Sr, after homogenization. In this case, the grain size decreased from 131 μm in AZ91 to 43 μm in AZ91 with 1 wt.% Sr. Furthermore, the optimum amount of UTS and elongation were observed by the addition of 1 wt.% Sr to AZ91 magnesium alloy. UTS and elongation increased from 129 MPa and 1.1% to 177 MPa and 2%, respectively, when the 1 wt.% Sr was added to the AZ91 alloy. The fracture surface observations showed that fracture mode in these alloys were cleavage and the Sr addition does not change the fracture mode.Keywords: AZ91 magnesium alloy, strontium (Sr), microstructure, mechanical properties, grain size}
-
در این تحقیق اثر تغییرشکل پلاستیک شدید بر رفتارخوردگی آلیاژ منیزیم AZ91 در دمای اتاق مورد بررسی قرارگرفت. به همین منظور نمونه های ریختگی، اکستروژن صفحه ای و اکستروژن برشی ساده از این آلیاژ تهیه شد. تصاویر میکروسکوپ نوری حاکی از حذف رسوبات β در نمونه اکستروژن صفحه ای و تشکیل دوقلویی در نمونه اکستروژن برشی ساده بود. با استفاده از آزمون های الکتروشیمایی در محیط کلرید سدیم% 5/3 وزنی رفتار خوردگی نمونه ها بررسی گردید. طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی حاکی از جدایش لایه Mg(OH)2 از سطح نمونه ها بود. همچنین مقاومت پلاریزاسیون نمونه اکستروژن صفحه ای به دلیل حذف رسوبات β افزایش یافت، اما در نمونه اکستروژن برشی ساده به دلیل تشکیل دوقلویی و ایجاد رسوبات β پراکنده، مقاومت پلاریزاسیون تاحدودی کاهش یافت. آزمون تافل نیز نتایج حاصل از بررسی را تایید نمود.
کلید واژگان: آلیاژ منیزیم AZ91, اکستروژن برشی ساده, پلاریزاسیون پتانسیودینامیک, طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی} -
در این تحقیق، پوشش نیکل به روش آب کاری الکتریکی بر روی آلیاژ منیزیم AZ91 اعمال شد و مقاومت به خوردگی آن با آلیاژ منیزیم AZ91 و نیکل خالص با استفاده از آزمون های پلاریزاسیون و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) در محلول 5/3 درصد وزنی کلرید سدیم مقایسه شد. ساختار پوشش با آزمون پراش پرتوی ایکس (XRD) ومرفولوژی و ترکیب شیمیایی آن با استفاده از میکروسکپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. بررسی ها نشان دادند که پوشش دارای ساختار نانوبلورین با میانگین اندازه دانه ی 95 نانومتر می باشد. نتایج آزمون خوردگی نشان دادند که چگالی جریان خوردگی ازA/cm2 4-10×5/2 برای نمونه ی بدون پوشش تا A/cm2 5-10×5/1 کاهش می یابد و پتانسیل خوردگی افزایش می یابد.
کلید واژگان: آلیاژ منیزیم AZ91, ابکاری الکتریکی نیکل, خوردگی, EIS, پلاریزاسیون}In this study، nickel was electrodeposited onto the surface of AZ91 Mg alloy and its corrosion resistance was compared with those of AZ91 Mg alloy and pure nickel using polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) experiments in a 3. 5 wt. % NaCl solution. The structure of coating was investigated by means of X-ray diffraction، and the specimen’s morphology and the coating’s chemical composition were analyzed using scanning electron microscope (SEM). The results showed that the coating has a nano-crystalline structure with the average grain size of 95 nm. The results of corrosion tests showed a decrease in the corrosion current density from 2. 5×10-4 A. cm-2 for the uncoated sample to 1. 5×10-5 A. cm-2 for the coated specimen، as well as an increase in the corrosion potential.
Keywords: AZ91 Mg alloy, Nickel electrodeposition, corrosion, EIS, Polarization} -
در این پژوهش تاثیر حرارت ورودی بر روی ریزساختار وخواص مکانیکی اتصال آلیاژ منیزیم AZ91 مورد بررسی قرار گرفت به طوری که درآن، حالت اتصال به صورت لب به لب بوده و عملیات اتصال در سه حرارت ورودی مختلف(به ترتیب 267،449 و J/mm688) با استفاده از فرایند جوشکاری قوسی تنگستنی تحت محافظت گاز خنثی(GTAW) انجام پذیرفت. مشاهدات ریزساختاری با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، نشان داد که با افزایش حرارت ورودی اندازه دانه ها در هر دو منطقه جوش و منطقه ذوب جزئی شده(PMZ) درشت تر شده و پهنای این مناطق افزایش یافته است. علاوه بر این، افزایش حرارت ورودی تا J/mm688 باعث تغییر مورفولوژی فاز یوتکتیک β در هر دو منطقه جوش و ذوب جزئی شده (بخصوص در منطقه جوش) می شود به این ترتیب که از حالت پیوسته به شکل منقطع و دانه ای در می آید و توزیع آن از حالت مرز دانه ای به حالت پراکنده تغییر می یابد.
نتایج تست کشش نشان می دهد که در حرارت ورودی بالا(J/mm688) به دلیل ایجاد حفره های گازی در منطقه جوش استحکام حاصله به MPa114 می رسد که در مقایسه با حرارت ورودی پایین تر(J/mm267) حدود %21 کاهش را نشان می دهد.
کلید واژگان: آلیاژ منیزیم AZ91, حرارت ورودی, جوشکاری قوس تنگستنی, ریزساختار, خواص مکانیکی, شکست نگاری}In this study, the effect of heat input on microstructure and mechanical properties of magnesium alloy, AZ91, were investigated. The butt welding was carried out at three different heat inputs (269, 452, and 657 J/mm), using a tungsten arc welding process under the protection of inert gas (GTAW). Microstructure observation with optical (OM) and scanning electron, microscopes (SEM) showed that with an increase of the heat input, the grains both in the fusion zone and the heat-affected zone coarsen and the width of the heat-affected zone increased. Moreover, an increase of the heat Input up to 657 J/mm resulted in a decrease of the continuous β-Mg17Al12 phase and an increase of the granular (particularly in weld area) and randomly dispersed. The results of tensile tests show that at high heat input the welding strength will decrease to 114 MPa, due to creation of gas voids in the welding area. This value is 21% less than that observed for lower heat input (269 J/mm).Keywords: AZ91 magnesium alloy, heat input, tungsten arc welding process, Microstructure, Mechanical properties, fractography} -
بر روی سطح مذاب آلیاژهای منیزیم بهدلیل داشتن نرخ بالای اکسایش، بهسرعت یک لایهی اکسیدی تشکیل میشود. لایه های اکسیدی در نتیجهی تلاطم سطحی وارد مذاب میشوند، و بهدلیل فصل مشترک ناپیوستهاشان، درون قطعه باقی مانده و بر خواص مکانیکی و اعتمادپذیری قطعات ریختگی تاثیر منفی میگذارند. در این پژوهش، تاثیر سرعت بحرانی و دو سرعت بالاتر از آن بر چقرمگی شکست بررسی شده است. نتایج نشان دادند که افزایش سرعت از میزان بحرانی آن موجب کاهش چقرمگی شکست قطعات میشود، بهطوریکه افزایش سرعت از m/s4/0 (سرعت بحرانی) به m/s0/3 چقرمگی شکست را تا حدود 40 درصد کاهش داد. افزون بر این، با افزایش سرعت ورود مذاب درون قالب تا m/s 0/1 و m/s 0/3، مدول ویبول از میزان 34/13 بهترتیب به مقادیر 28/7 و 93/4 کاهش یافته و پراکندگی نتایج بیشتر شد. تصویرهای SEM نشان دادند که با افزایش سرعت از حد سرعت بحرانی، مقدار و اندازهی لایه های اکسیدی بهشدت افزایش مییابند. افزون بر این، در سرعتهای بالاتر از سرعت بحرانی لایه های دوتایی در سطح مشاهده شدند، و این بهدلیل تلاطم سطحی بسیار بالای مذاب در سرعت های بالاتر بوده است. بررسی سطح مقطع شکست نشان داد که فرایند شکست در نمونهی ریختهگری شده با سرعت بالاتر از سرعت بحرانی از نوع ترد است، درحالیکه سازوکار شکست در سرعت بحرانی از نوع نرم بوده استکلید واژگان: بحرانی, تلاطم سطحی, لایهی اکسیدی, آلیاژ منیزیم AZ91, چقرمگی شکست}Magnesium alloys in liquid-phase condition form surface oxide films due to their high rate of oxidation. Oxide films enter the melt as a result of surface turbulence, and remain inside the workpiece after solidification. The incoherent nature of their interface causes decreases in mechanical properties and reliability of castings. The effect of critical velocity and greater velocities of entering the melt into the die cavity on fracture toughness has been studied in this research. Results indicated that an increase in the velocity decreases the fracture toughness, e.g. an increase of the velocity from 0.4 m/s (critical gate velocity of magnesium alloys) to 3.0 m/s decreases the fracture toughness for about 40%. Furthermore, increasing the velocity of melt entering the mold from 0.4 m/s to 1.0 and 3.0 m/s resulted in a decrease in the Weibull modulus from 13.34 to 7.28 and 4.93, respectively, and consequently, caused the results to be more scattered. SEM micrographs showed that increasing the velocity beyond the critical value increases significantly the quantity and size of the oxide films. Moreover, for the case of speeds greater than the critical value, double-layer films are observable due to considerable surface turbulence of the melt. Analysis of the fractured surfaces also showed that the failure mode of specimens produced using velocities greater than the critical value is of brittle type, whereas it was found to be ductile for the case of critical velocity.Keywords: critical velocity, surface turbulence, oxide film, magnesium alloy AZ91, fracture toughness}
-
در سالهای اخیر مطالعات زیادی بر روی رفتار تغییر شکل گرم و ریزساختار آلیاژهای ریختنی منیزیم انجام شده است. دلیل انجام آنها، افزایش کاربرد آلیاژهای منیزیم می باشد. اگر چه مطالعات بسیاری بر روی ریزساختار آلیاژهای کار شدهی منیزیمی پس از تغییر شکل گرم انجام شده است، اما اطلاعات ریزساختاری مربوط به تغییر شکل گرم آلیاژهای ریختنی منیزیمی بسیار محدود است. در مطالعهی حاضر، تغییرات ریزساختاری آلیاژ منیزیم AZ91 حین تغییر شکل گرم بررسی شده است. ابتدا نمونه ها در محدوده دمایی 425-350 oC با نرخ کرنش 0.1 s-1 و به میزانهای کرنش پیک 0.3 و 0.5 فشرده شدند. تغییرات ریزساختاری بهوسیلهی میکروسکپهای نوری و الکترونی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که دانه های تبلور مجدد حین تغییر شکل گرم بر روی مرزهای اولیه جوانه میزنند. کسر دانه های تبلور مجدد یافته با افزایش میزان کرنش بهشکل سیگمودال و مطابق با رابطهی اورامی افزایش یافت. افزون بر این، اندازهی دانه های تبلور مجدد یافته در ابتدا افزایش و پس از رسیدن بهمیزان بیشینهی خود کاهش یافت.
کلید واژگان: آلیاژ منیزیم az91, تبلور مجدد مکانیکی, رسوب, تغییر شکل گرم, ریز ساختار}Due to the great variety of applications of magnesium alloys with superior mechanical properties, recent studies have been focused on the hot deformation behavior and microstructure of magnesium alloy castings. Although there have been several recent investigations on the microstructure of wrought magnesium alloys after hot deformation, a limited number of studies have been conducted with regard to the evolution of grain structure during hot working processes. The present work examines the microstructural evolution during hot deformation of magnesium alloy AZ91. The specimens were hot compressed to the peak strain values of 0.3 and 0.5 at the temperature range of 350 to 425 °C with the strain rate of 0.1 s−1. Structural changes were studied using the optical and scanning electron microscopes. The results showed that the recrystallized grains nucleate along the pre-existing grain boundaries during the compression process. The fraction of dynamically recrystallized grains increased with an increase in the strain value in a sigmoidal way expressed by Avrami equation. The dynamically recrystallized grain size also increased at the beginning with strain, and then decreased after its maximum value being reached.
- 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.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.