عنوان مقاله :
بررسي تجربي استحكام كششي، سختي و ريزساختار و شبيه‌سازي اجزاء محدود نمونه تيتانيوم ساخته شده با روش تركيبي سينترينگ پلاسماي جرقه‌اي و اكستروژن برشي ساده
عنوان به زبان ديگر :
Experimental study of tensile strength, hardness and microstructural properties and finite element simulation of titanium specimens made by the combined method of spark plasma sintering and simple shear extrusion
پديد آورندگان :
سده ئـي، محمدرضا دانشگاه صنعتي بيرجند، بيرجند، ايران , خسروي، محمد دانشگاه صنعتي بيرجند، بيرجند، ايران , يعقوبي نژاد، يدالله دانشگاه صنعتي بيرجند، بيرجند، ايران , بهلولي، حميد دانشگاه آزاد اسلامي واحد بيرجند، بيرجند، ايران
كليدواژه :
تيتانيوم , سينترينگ پلاسماي جرقه‌اي , اكستروژن برشي ساده , آنيل , شبيه سازي
چكيده فارسي :
در اين تحقيق نمونه تيتانيوم با استفاده از روش سينترينگ پلاسماي جرقه اي ساخته و در دماي اتاق با روش اكستروژن برشي ساده تحت فرآيند تغييرشكل پلاستيك شديد قرار گرفت. تأثير سينترينگ پلاسما، آنيل و فرآيند تغييرشكل پلاستيك شديد بر تكامل ريزساختاري و خواص مكانيكي بررسي و سپس فرآيند اكستروژن توسط نرم افزار Deform از طريق روش اجزاي محدود شبيه سازي شد. نتايج شبيه سازي تطابق خوبي را با آزمايشات تجربي نشان داده است. براي انتقال شكست ترد به شكست نرم جهت سهولت شكل دهي، نمونه توليدي به مدت 5 ساعت و در دماي 800 درجه سلسيوس و تحت گاز محافظ آرگون آنيل شدند. استحكام كششي نمونه در مرحله سينترينگ 612 مگاپاسكال ثبت شد كه اين عدد بعد از آنيل 17/8 درصد كاهش و بعد از يك پاس اكستروژن 29/9 درصد افزايش داشته كه تاثير بالاي تغييرشكل پلاستيك شديد بر استحكام نمونه تيتانيوم را نشان ميدهد. همچنين سختي نمونه در مرحله سينترينگ به عدد 373 ويكرز رسيده است كه بعد از آنيل 16/8 درصد كاهش و بعد از يك پاس اكستروژن 10/7 درصد افزايش داشته است.
چكيده لاتين :
In this study, a titanium sample was fabricated using a spark plasma sintering method and subjected to a severe plastic deformation process at room temperature by a simple shear extrusion method. The effect of plasma sintering, annealing and severe plastic
deformation process on microstructural evolution and mechanical properties was investigated and then the extrusion process was
simulated by Deform software using finite element method. The simulation results show a good agreement with the experimental
experiments. To transfer brittle fracture to soft fracture for ease of forming, the product sample was annealed for 5 hours at 800 ° C
under argon shielding gas. The ultimate tensile strength was measured at about 612 MPa for titanium sample produced through a
spark plasma sintering (SPS), 503 MPa after annealing the SPS sample, and around 795 MPa after a one-pass of plastic deformation
in simple shearing extrusion (SSE). Results clearly demonstrated the positive effect of severe plastic deformation on the strengthing
of titanium specimens. Also, the hardness of the sample in the sintering stage reached 373 Vickers, which decreased by 16/8% after annealing and increased by 10/7% after an extrusion pass.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
