تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,304 |
تعداد مقالات | 15,973 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,333,496 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,097,657 |
بررسی تأثیر فرایند اصطکاکی-اغتشاشی بر رفتار شکست آلومینیوم آلیاژی 6061 تحت بارگذاری برشی خالص | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
دوره 53، شماره 2 - شماره پیاپی 103، مرداد 1402، صفحه 147-154 اصل مقاله (480.57 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2023.55286.3232 | ||
نویسندگان | ||
امیر قصاب زاده چرندابی1؛ محمود ابراهیمی* 2؛ ابوذر اسحقی اسکویی3؛ محمد زادشکویان4 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران | ||
2دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران | ||
3محقق پسادکتری، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه علم و صنعت جنوب، شنزن، چین | ||
4دانشیار، گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
چکیده | ||
فرایند اصطکاکی-اغتشاشی بهدلیل خواص منحصربهفردش، در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد. در این راستا، درک بهتر خواص مواد و قطعات حاصلشده از این روش، امکان استفاده گستردهتر از آن را فراهم خواهد نمود. یکی از مهمترین خواصی که قبل از استفاده از هر مادهای باید بهخوبی از آن اطلاع داشت، رفتار ماده در حضور ترک است. رشد ترک تحت بارگذاری برشی در قطعات از مهمترین عوامل شکست سازهها میباشد که در صورت شناخت رفتار ماده در حضور ترک، بعد از عملیات اصطکاکی-اغتشاشی، امکان استفاده ایمن از آن فراهم میشود. در این تحقیق به بررسی تأثیر فرایند اصطکاکی-اغتشاشی بر خواص مکانیکی و مقاومت ماده در برابر رشد ترک تحت بار برشی خالص پرداخته شده است. مشاهده گردید که این فرایند باعث افزایش چشمگیر استحکام و در عین حال قابلیت شکلپذیری ماده میگردد بهطوریکه مقادیر استحکام تسلیم، استحکام نهایی و حداکثر کرنش در اثر این فرایند نسبت به حالت اولیه بهترتیب حدود 42%، 67% و 125% افزایش مییابد. همچنین فهیمده شد که نمونه فرآوری شده نسبت به نمونه اولیه بهطور متوسط در حدود 23% دچار افت استحکام در برابر رشد ترک میگردد. بهنظر میرسد که در اثر اعمال فرایند اصطکاکی-اغتشاشی، بهطور قابلتوجهی بر مقدار سطوح شکسته شده بهصورت ترد افزوده شده است که همین امر موجب کاهش مقادیر پارامتر بحرانی شکست بوده است. | ||
کلیدواژهها | ||
چقرمگی شکست؛ مکانیک شکست الاستیک خطی؛ گیره آرکان؛ مود Ⅱ؛ تحلیل ترک | ||
مراجع | ||
[1] Ebrahimi M., Par M. A., Twenty-year Uninterrupted Endeavor of Friction Stir Processing by Focusing on Copper and its Alloys. Journal of Alloys and Compounds, Vol. 781, pp. 1074-1090, 2019. [2] نوربخش، سیدحسن، فرهنگ کوپایی، امیرحسین، عطریان، امیر، و بت شکنان دهکردی، محسن. (1397). بررسی تاثیر خنک کاری های مختلف در فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیم 7075. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، 48(4 (پیاپی 85) )، 299-307. SID. https://sid.ir/paper/269921/fa [3] Zahmatkesh B., Enayati M. H., A Novel Approach for Development of Surface Nanocomposite by Friction Stir Processing, Materials Science and Engineering A, Vol. 527, pp. 6734-6740, 2010. [4] Chabok A., Dehghani K., Formation of Nanograin in IF Steels by Friction Stir Processing, Materials Science and Engineering A, Vol. 528, pp. 309-313, 2010. [5] Dehghani K., Chabok A., Dependence of Zener Parameter on the Nanograins Formed during Friction Stir Processing of Interstitial Free Steels, Materials Science and Engineering A, Vol. 528, pp. 4325-4330, 2011. [6] ASM METALS HANDBOOK, Forming and Forging, ASM international, 1996. [7] Mazaheri Y., Malmir R., Jalilvand M. M., Sheikhi M., Heidarpour A., Mechanical Properties and Tribological Performance of A356/Cr3C2-NiCr Surface Composite Developed by High-velocity Oxy-fuel and Post Friction Stir Processing Treatment, Surfaces and Interfaces, Vol. 28, pp. 101627, 2022. [8] Ebrahimi M., Wang Q., Attarilar Sh., A Comprehensive Review of Magnesium-based Alloys and Composites Processed by Cyclic Extrusion Compression and the Related Techniques. Progress in Materials Science, Vol. 131, pp. 101016, 2023. [9] Kumar A., Gotawala N., Mishra S., Shrivastava A., Defects, Microstructure and Mechanical Behaviour upon Multi-pass Friction Stir Processing of Magnesium Alloy with Spiral Tool Path. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, Vol. 32, pp. 170-178, 2021. [10] Xin R., Liu D., Li B., Sun L., Zhou Z., Liu Q., Mechanisms of Fracture and Inhomogeneous Deformation on Transverse Tensile Test of Friction-Stir-Processed AZ31 Mg Alloy, Materials Science and Engineering A, Vol. 565, pp. 333-341, 2013. [11] Farshbaf Zinati R., Development of a Modified Friction Stir Process for Dispersion of Multi-Walled Carbon Nano-tube throughout Nylon 6. Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, pp. 269-278, 2015. [12] Raja A., Pancholi V., Effect of Friction Stir Processing on Tensile and Fracture Behaviour of AZ91 Alloy, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 248, pp. 8-17, 2017. [13] Golafshani K. B., Nourouzi S., Aval H. J., Hot Tensile Deformation and Fracture Behavior of Friction Stir Processed Al-Si-Cu Alloy, CIRP Journal of Manufaturing Science and Technology, Vol. 35, pp. 41-52, 2021. [14] ASTM D5045-14, Standard Test Methods for Plane-Strain Fracture Toughness and Strain Energy Release Rate of Plastic Materials, ASTM International, West Conshohocken PA, 2014. [15] ASTM E399-12e3, Standard Test Method for Linear-Elastic Plane-Strain Fracture Toughness KIc of Metallic Materials, ASTM International, West Conshohocken PA, 2012. [16] Oskui A. E., Soltani N., Rajabi M., Schmauder S., Mixed-mode Fracture Behavior of AM60 Magnesium Alloy Using Two Parameter Fracture Mechanics, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 218, pp. 106566, 2019. [17] Hashemian S., Keshtiban P. M., Oskui A. E., Fracture Behavior of the Forged Aluminum 7075-T6 Alloy under Mixed-mode Loading Conditions, Engineering Failure Analysis, Vol. 140, pp. 106610, 2022. [18] ASTM B557M-15, Standard Test Methods for Tension Testing Wrought and Cast Aluminum- and Magnesium-Alloy Products (Metric), ASTM International West Conshohocken PA, 2015. [20] ASTM E8/E8M-13, Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials, 2008. ASTM International, West Conshohocken PA, 2013. [20] Oskui A. E., Haddadi E., Ebrahimi M., A Technical Approach toward Pre-crack Generation and its Effect on the Fracture Behavior of Polymeric Materials, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 274, pp. 108780, 2022. [21] Oskui A. E., Soltani N., Characterization of Elastic-plastic Fracture Toughness of AM60 Mg Alloy under Mixed-mode Loading Conditions, Polymer Engineeing Science, Vol. 204, pp. 388-403, 2018. [22] Oskui A. E., Soltani N., Experimental and Numerical Investigation of the Effect of Temperature on Mixed-mode Fracture Behaviour of AM60 Mg Alloy, Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, Vol. 42, pp. 2354-2371, 2019. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 116 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 71 |