مطالعه رفتار مد I شکست آلومینیم آلیاژی ۶۰۶۱ فرآوری شده با فرایند اصطکاکی-اغتشاشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

2 نویسنده مسئول: دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 محقق پسادکتری، گروه مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشکده مهندسی، دانشگاه علم و صنعت جنوب، شنزن، چین

doi
چکیده

بررسی سازوکارهای ایجاد و رشد ترک و استخراج پارامترهای بحرانی شکست، از اهمیت ویژه‌ای در مواد مهندسی برخوردار است. ازاین‌رو مطالعه رفتار مکانیکی قطعات ترک‌دار تحت بار اعمالی طی فرایند تغییرشکل پلاستیک شدید اجتناب‌ناپذیر است. در پژوهش حاضر، رفتار مد یک شکست، خواص مکانیکی و ریزساختاری نمونه آلومینیم آلیاژی AA60601-T6 فرآوری شده با فرایند اصطکاکی-اغتشاشی موردمطالعه قرار گرفت. با استفاده از دستگاه فرز، فرایند مذکور تا یک پاس به کمک ابزاری از جنس فولاد گرم‌کار بر روی نمونه‌های آلومینیمی انجام گردیده و طی آن ناحیه اغتشاش باکیفیت مطلوب ایجاد شد. با توجه به نتایج آزمون کشش، استحکام تسلیم و کششی نمونه فرآوری‌شده به ترتیب به 39 و 37 درصد افزایش یافت. بر اساس نتایج آزمون خمش سه‌نقطه‌ای، چقرمگی شکست برای نمونه فرآوری‌شده برابر با MPa  ۸۶/۱۰ به دست آمد که نشان‌دهنده ۳/۱۴ درصد افزایش نسبت به نمونه اولیه آنیل شده است. بر اساس نتایج متالوگرافی، متوسط اندازه دانه‌ها در نمونه‌های اولیه و فرآوری‌شده به ترتیب mm ۳۵ و mm ۱۵ اندازه‌گیری شد. لذا کاهش ۵۷ درصدی اندازه دانه در نمونه فرآوری‌شده، با افزایش هم‌زمان استحکام و چقرمگی همراه است. بر این اساس، استفاده از روش اصطکاکی-اغتشاشی می‌تواند به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای منجر به بهبود خواص مکانیکی و رفتار شکست آلومینیم شود.