تأثیر دما بر خواص مکانیکی و رفتار شکست آلیاژ برنج سرب دار تحت فرایند اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی اصفهان

2 مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 هیئت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

در این پژوهش نشان داده شد که حضور ذرات سرب در مرز دانه‌ها می‌تواند تا حد زیادی رفتار تغییر شکل و در نتیجه خواص مکانیکی آلیاژ برنج را تحت تأثیر قرار دهد. به این منظور، تأثیر فرایند اکستروژن در کانال‌های هم‌مقطع زاویه‌دار بر خواص مکانیکی و ریزساختار آلیاژ برنج دوفازی حاوی 5/2 درصد وزنی سرب بررسی شد. فرایند در دو دمای 300 و 400 درجه سانتیگراد در مسیر C و تا دو پاس انجام شد. ریزساختار نمونه‌ها توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که پس از پاس دوم در هر دو دما، ترک‌هایی در نمونه‌ها ایجاد شده است. بررسی‌ها، سیلان سرب مذاب در فصل مشترک فازها و دیواره ترک-ها را در دمای 400 درجه سانتیگراد تأیید کرد. این امر سبب اعمال تنش موضعی شدیدی به مرزدانه‌ها و فصل مشترک فازها شد که نتیجه آن ایجاد ترک‌های عمیق‌تر نسبت به دمای 300 درجه سانتیگراد بود. به منظور مطالعه خواص مکانیکی از آزمون‌ ریزسختی و آزمون کشش استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار سختی و استحکام کششی مربوط به نمونه دو پاسه در دمای 300 درجه سانتیگراد بود. طبق این نتایج، یکی از مهمترین تأثیرات حضور سرب در ساختار، عدم وقوع تبلور مجدد در مرزها و کاهش شدید افزایش طول در نمونه-های اکستروژن شده بود. همچنین به منظور مطالعه دقیق‌تر رفتار مکانیکی نمونه‌ها، دانسیته نابجایی‌ها با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس محاسبه شد که نتایج نشان‌دهنده افت دانسیته نابجایی‌ها در دمای 400 درجه سانتیگراد بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات