بررسی اثر همگن سازی بر شکل پذیری ورقهای آلیاژی غیرقابل عملیات حرارتی آلومینیوم

شکل پذیری از جمله مهمترین ویژگیهای ورقهای فلزی می باشد که بر گسترش و توسعه کاربرد آنها در فرآیندهای مختلف تاثیرگذار است. در تحقیق حاضر شکل پذیری ورقهای غیرقابل عملیات حرارتی آلیاژهای آلومینیومی 8011 و 3105 و اثر همگن سازی بر شکل پذیری آنها با استفاده از روشهای تجربی و تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. این آلیاژها حاوی عناصر آهن، سلیسیم و منگنز می باشند که با تشکیل ترکیبات زیر بین فلزی استحکام و قابلیت تغییر شکل قابل ملاحظه ای را ایجاد می نمایند. با توجه به نتایج بدست آمده شکل پذیری ورقها تابعی از همگن سازی شمش اولیه و دمای آنیل ورق می باشد به گونه ای که در دماهای آنیل پایین شکل پذیری اتساعی ورقهای همگن شده بالاتر از ورقهای همگن نشده است ولی در دماهای آنیل بالا شکل پذیری ورقهای همگن نشده بیشتر می باشد. بررسی تحلیلی شکل پذیری با ارائه مدل جهت پیش بینی نمودارهای حد شکل پذیری و پیش بینی میزان گوشواره ای شدن صورت گرفت. مدل ارائه شده جهت محاسبه منحنی های حد شکل پذیری مبتنی بر تئوری جونز و گیلیس، معیار ناهمسانگرد هاسفورد و معادله ورس بوده و در مقایسه با مدلهای قبلی انطباق بیشتری را با نمودارهای حد شکل پذیری تجربی نشان می هد. همچنین تاثیر کاربرد معادلات بنیادین و معیارهای تسلیم بر پیش بینی منحنی های حد شکل پذیری تحقیق گردیده است. بمنظور بررسی تجربی شکل پذیری، تسمه های ریخته گری شده آلیاژهای 8011 و 3105 پس از اعمال سیکلهای مختلف همگن سازی به همراه تسمه های ریخته گری شده عادی تا ضخامت حدود یک میلیمتر نورد شده و سپس ورقهای نوردی در محدوده دمایی 280 تا 450 درجه سانتیگراد آنیل شدند. شکل پذیری ورقها با استفاده از کشش تک محوری، کشش دو محوری، کشش عمیق و زبری سنجی سطحی مورد ارزیابی قرار گرفت. از جمله نتایج حاصل از آزمایشهای فوق استخراج نمودارهای حد شکل پذیری، تعیین شاخصهای شکل پذیری مثل استحکام، ازدیاد طول، توان کار سختی، ضریب حساسیت نرخ کرنش، نسبت کرنش پلاستیک، میزان گوشواره ای شدن و زبری سطحی بوده است. همچنین به منظور بررسی اثر عوامل ساختاری آزمایشهای گرماسنجی دینامیک، متالوگرافی نوری و ‏‎sem‎‏ ، آنلیز تصویری و آنالیز شیمیایی با استفاده از روشهای ‏‎xrd, edx‎‏ انجام گرفتند. با توجه به نتایج بدست آمده بیشترین مقدار کشایی نمونه های 3105 پس از همگن سازی در دمای 540 درجه سانتیگراد و آنیل در 350 درجه سانتیگراد بدست آمده است. همچنین میزان گوشواره ای شدن ورقها در کشش عمیق با همگن سازی و افزایش دمای آنیل کاهش می یابد. با توجه به نتایج بدست آمده تفاوت رفتار تغییر شکل ورقهای همگن نشده و همگن شده به اثر گذاری همگن سازی بر سینتیک تبلور مجدد و در نتیجه کنترل اندازه نهایی دانه ورقها نسبت داده شده است.