14138

1285 دكتري

دكتري

مواد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1397

چهارده، [۱۶۰]ص.: مصور، جدول، نمودار

محمدرضا طرقي نژاد، علي شفيعي

غولاند لوژه

عباس نجفي زاده، عبدالكريم سجادي، احمد رضائيان

1397/09/18

كتابنامه

مواد

مهندسي مواد

ID1285 دكتري

1 چكيده آلياژهاي انتروپي باال به علت خواص منحصر بهفردي كه از خود نشان دادهاند در چند سال اخير مورد توجه محققان قرار گرفتهاند در اين پژوهش رفتار سيستم آلياژي دو فازي FeCrCuMnNi پس از ريختهگري تحت فرايند عمليات حرارتي تغيير شكل سرد و تبلورمجدد استاتيكي مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت در تحقيق حاضر آلياژ پنج جزيي FeCrCuMnNi با استفاده از كوره القايي ريختهگري شده و خواص ساختاري ريزساختاري و مكانيكي آن بررسي شد آلياژ حاصل داراي سه فاز مجزا با ساختارهاي FCC و BCC بود و به اين علت خواص مكانيكي مناسبي حتي در حالت ريختگي از خود نشان داد استحكام كششي بيش از 009 مگاپاسكال به همراه بيش از 41 درصد ازدياد طول و همچنين سختي 003 ويكرز نشانگر خواص مكانيكي مناسب آلياژ هستند در ادامه به منظور دستيابي به فرايند بهينه همگنسازي فرايندهاي مختلف عمليات حرارتي روي آلياژ انجام گرفت و اثرات آن بر خواص مكانيكي و ساختاري آلياژ به طور كامل بررسي شد به اين منظور آلياژ در دماهاي 005 تا 1000 C و در زمانهاي 1 تا 61 ساعت عمليات حرارتي شد مشاهده شد كه افزايش دماي عمليات حرارتي باعث انحالل فاز BCC و افزايش سهم فاز FCC تا نزديك به 59 درصد ميشود كه نتيجتا باعث افت استحكام ميگردد همچنين مشخص شد كه يك فاز سيگما نيز در ساختار آلياژ در دماي 800 C تشكيل ميشود كه باعث تغيير رفتار آلياژ و تردي آن ميگردد با اين وجود اين فاز در دماهاي باالتر در ساختار آلياژ حل ميشود نتايج بهدست آمده نشان داد كه ساختار ريختگي آلياژ در دماي 1000 C دچار تحول شده و از حالت دندريتي خارج ميشود لذا اين دما جهت همگنسازي آلياژ انتخاب شد سپس نمونههاي همگنسازي شده تا كاهش ضخامتهاي 52 تا 58 درصد نورد سرد شدند و تغييرات خواص مكانيكي و ريزساختاري آلياژ در حين تغييرشكل مورد بررسي قرار گرفت در حين تغيير شكل نرمترين فاز بيشترين تغيير شكل را از خود نشان داد و بيشترين افزايش در چگالي نابجاييها در اين فاز رخ داد همچنين مشاهده شد كه با افزايش سهم مرزدانهها و نابجاييها در ساختار بهواسطه افزايش كرنش استحكام و سختي آلياژ افزايش مييابد و همچنين با توجه به انرژي نقص چيدن پايين آلياژ بافت قوي از مولفههاي برنج گوس چرخيده و مولفههاي برشي در آلياژ تشكيل شد در انتها نيز رفتار آلياژ طي عمليات آنيل بازگشتي و تبلورمجدد استاتيكي در حين فرايندهاي متفاوتي از نورد سرد و همچنين دماي آنيل زمان آنيل و مقدار كرنش بررسي شد براي اين منظور دماهاي آنيل 006 تا 1000 C زمانهاي 5 تا 021 دقيقه و كاهش ضخامتهاي 52 54 56 و 58 درصد انتخاب شدند نتايج نشان داد كه آلياژ نسبت به تبلور مجدد مقاومت نشان ميدهد و به علت خواص ويژه خود در دماي باالتري نسبت به آلياژهاي معمولي تبلور مجدد در آن شروع ميشود با توجه به نتايج دماي تبلورمجدد آلياژ تحت كاهش ضخامت 58 درصد حدود 850 C تخمين زده شد و انرژي اكتيواسيون حدود 200 kj mol بدست آمد همچنين مشاهده شد كه پارامتر دما پارامتر بسيار مهمي در تبلورمجدد آلياژ است بهنحوي كه تفاوت دمايي 001 درجه اثر بسيار بيشتري از زمانهاي طوالني دارد نكته قابل توجه ديگر رشد بسيار كند دانه پس از تبلور مجدد آلياژ بود كه به علت سيستم انتروپي باال و چند فازي بودن آلياژ شدت بيشتري داشت بررسيهاي بافت نشان داد كه رفتار آلياژ مانند آلياژهاي با انرژي نقص چيدن كم تا متوسط است و با از بين رفتن مولفههاي تغيير شكل بافت مكعبي و ديالمور در ماده غالب ميشود هرچند شدت مولفههاي تبلور مجدد به علت سيستم آلياژي و سرعت نفود پايين زياد نبود همچنين قابل ذكر است كه آلياژ پس از آنيل در دماهاي پايين استحكام خود را به خوبي حفظ كرد با وجود اينكه افزايش در انعطاف پذيري مشاهده شد تفاوت دماي تبلور مجدد در دو فاز اصلي آلياژ و تشكيل ساختار دوگانه و تبلور مجدد شده جزيي علت اصلي اين موضوع بود البته آنيل در دماهاي باالتر باعث افت استحكام و افزايش قابل توجه انعطاف پذيري آلياژ شد فاز 1 FCC كه در دمايي حدود 200 C كمتر از فاز 2 FCC تبلور مجدد شد از نظر زماني نيز در كمتر از 5 دقيقه در دماي 900 C به طور كامل متبلور گرديد و باعث افت استحكام در زمانهاي كم آنيل شد نتايج بررسيها نشان داد كه حداقل كاهش ضخامت 52 درصد براي تبلور مجدد فاز 1 FCC در دماي 900 C و زمان يك ساعت كافي است در حاليكه اين حداقل كاهش ضخامت براي فاز 2 FCC بيش از 54 درصد است ريز شدن ساختار افزايش همزمان استحكام و انعطافپذيري از جمله مواردي است كه با افزايش كرنش اوليه رخ ميدهد كلمات كليدي آلياژ انتروپي باال تغييرشكل سرد تبلورمجدد ريزساختار خواص مكانيكي بافت

محمدرضا طرقي نژاد، علي شفيعي

غولاند لوژه

عباس نجفي زاده، عبدالكريم سجادي، احمد رضائيان