عنوان مقاله :
فراوري لولههاي كامپوزيتي پايه فلزي با استفاده از روش اكستروژن معكوس اصطكاكي اغتشاشي
عنوان به زبان ديگر :
Processing MMC Tubes Via Friction Stir Backward Extrusion
پديد آورندگان :
برومند، رهام دانشگاه ساپينزا رم - دانشكده مهندسي مكانيك و هوافضا - گروه مهندسي مكانيك، رم، ايتاليا , بابائي، عليرضا دانشگاه فني و حرفه‌اي - گروه مهندسي مكانيك، تهران، ايران , مظلوم بشيري، هادي دانشگاه فني و حرفه‌اي - گروه مهندسي مكانيك، تهران، ايران , زاهري، محمدحسن دانشگاه فني و حرفه‌اي - گروه مهندسي مكانيك، تهران، ايران
كليدواژه :
لوله كامپوزيتي پايه فلزي , اكستروژن معكوس اصطكاكي اغتشاشي , پودر , سختي‌سنجي , آزمون كشش
چكيده فارسي :
در تحقيق حاضر فراوري لولههاي كامپوزيتي پايه فلزي با استفاده از روش اكستروژن معكوس اصطكاكي اغتشاشي امكان‌سنجي گرديد. بدين منظور ميلگرد از جنس آلياژ آلومينيوم 1100 به‌عنوان ماده خام اوليه استفاده شد. در فرايند اكستروژن معكوس اصطكاكي اغتشاشي، ماده اوليه درون يك محفظه قرار گرفت و سنبه با حركت توأمان چرخشي و رو به پايين، به درون ماده نفوذ كرد و حرارت ناشي از اصطكاك باعث نرم شدن قطعه شد؛ در نتيجه ماده به دور سنبه به‌صورت رو به بالا اكسترود شده (اكستروژن معكوس) و قطعه لولهاي شكل گرفت. به‌منظور فراهم كردن امكان مقايسه نتايج، ابتدا يك نمونه لولهاي توسط روش مذكور توليد شد. در ادامه روي ماده خام آلومينيومي با استفاده از دستگاه سوپر دريل چند عدد سوراخ راه به در به قطر 5/1 ميليمتر ايجاد شد و اين سوراخها با پودر فلز استيل 316 با ابعاد ميكرون پر شد. نمونه آماده شده تحت عمليات اكستروژن معكوس اصطكاكي اغتشاشي قرار گرفت و نمونه لولهاي كامپوزيتي توليد شد. نحوه توزيع پودر در زمينه آلومينيومي توسط تصاوير متالوگرافي بررسي گرديد. همچنين، روي نمونه‌هاي لولهاي توليد شده آزمون سختي‌سنجي با روش ويكرز و آزمون كشش ساده به‌عمل آمد و نتايج به‌دست‌آمده مقايسه شدند. نتايج حاصل، گوياي افزايش چشمگير استحكام لوله كامپوزيتي و كاهش انعطاف‌پذيري آن در مقايسه با لوله آلومينيومي است. براي بررسي هرچه بهتر رفتار تغيير شكل ماده در روش اكستروژن معكوس اصطكاكي اغتشاشي، فرايند مذكور به‌صورت يك مدل كوپل سازهاي-حرارتي توسط نرمافزار اجزاي محدود DEFORM مدل‌سازي شد.
چكيده لاتين :
In the present study, the feasibility of processing of MMC tubes via friction stir backward extrusion (FSBE) technique was investigated. In this regard, an aluminum alloy 1100 bar was utilized as initial raw material. In the FSBE method, the initial material is placed inside a chamber and a rotating punch is fed downward penetrating into the material softened due to the generated frictional heat. Consequently, the material is back extruded around the punch and a cylindrical tube is formed. In order to compare the results, first, a tubular specimen was produced by the FSBE method. Then, several through holes with 1.5 mm diameter were drilled by a super drill machine. These holes were filled with SS 316 powder having micrometric dimensions. The prepared specimens were processed via FSBE technique and MMC tubes were successfully produced. The distribution of powder particles was investigated by metallographic observations. Furthermore, the mechanical properties of the processed tubes were documented by Vickers hardness measurements and tensile tests. The comparison of the results demonstrates that the MMC tubes have higher strength and lower ductility. The material deformation behavior during FSBE was simulated by a coupled structural-thermal model via DEFORM finite element software.
