نوع فایل: word
قابل ویرایش 67 صفحه
چکیده:
بررسی ماهیت تنش آستانه ای،روش های اندازه گیری تئوری وعملی ،عوامل موثر وچگونگی محاسبه تنش آستانه ای از جمله مسایل مهمی است که کمتردرمقالات به آن اشاره شده است.هرچند مقالات ومنابع مرتبط با تنش آستانه ای بسیارمحدود است لیک در این پروژه سعی گردیده تا حدودی با این مبحث آشنا شویم .
آنچه در مورد تنش آستانه ای به نظر می رسد این مطلب است که با خزش ارتباطی نزدیک داشته ومی توان با استفاده از نمودارهای خزش آن را تحلیل کرد.
در واقعمی توان گفت تنش آستانه ای به دلیل اندر کنش نابجایی ها با ذرات واثر متقابل آنها برهم ایجاد می شود.به بیان دیگر عدم تقارن نیروی صعود ناشی از عدم تقارن شبکه علت اصلی پیدایش تنش آستانه ای است. این تنش را می توان با استفاده از روش برونیابی برروی نمودار تنش – کرنش ویا باروابط موجود بدست آورد. از جمله پارامترهای موثر بر آن دما می باشد که با افزایش آن تنش آستانه ای بشدت افت می کند.
کلمات کلیدی :خزش ،تنش آستانه ای ،نرخ کرنش ،برون یابی
مقدمه:
با پیشرفت بشر وایجاد تکنولوژی جدید ،نیاز انسان به تولید موادی که در دماهای بالا خواص مکانیکی مناسبی از خود نشان می دهند ،افزایش پیدا کرده است.برای پاسخگویی به این نیاز شناخت مکانیزم هایی که درشرایط دمای بالا اتفاق می افتد لازم است.آزمایش خزش از جمله آزمایشاتی است که به خوبی می تواند جوابگوی این نیاز باشد.
محققان با بررسی در آلیاژهای آلومینیوم به نتایج جالبی در مورد اثر تنش آستانه ای رسیده اند .در این پروژه سعی می کنیم با تفکیک اثرات 7این تنش برروی مواد مختلف نتیجه ای قابل لمس از مبحث مطروحه بدست آوریم . البتهمقالات در این زمینه بسیار انگشت شمار وپیوستگی این مقالات محدود هم کاری دشوار .
هدف اصلی از این بررسی اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای است که با توجه به این موضوع اهمیت بحث حاضر مشخص می شود.
قبل از ورود به مبحث اصلی لازم است مروری بر فولادهای میکروآلیاژی داشته باشیم
فهرست مطالب:
1-1- فولادهای کم آلیاژی
1-1-1-اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده
1-1-2-انواع گوناگون فولادهای فریت – پرلیت میکروآلیاژ وانادیوم
1-1-2-1- فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم
جدول(1-1)اثر مقدار منگنز روی قوی ساختن رسوب فولاد میکروآلیاژ شده وانادیوم با ترکیب پایه 08/0 درصد کربن و 30/0 درصد سیلیسیوم
1-1-2-2- فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم
1-1-2-3- فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم – وانادیوم
1-1-2-4- فولادهای میکروآلیاژ شده مولیبدن – نیوبیوم
1-1-2-5- فولادهای میکرو آلیاژ شده ی وانادیوم – نیتروژن
1-1-2-6- فولادهای میکروآلیاژ شده ی تیتانیوم
1-1-2-7- فولادهای میکروآلیاژ شده ی تیتانیوم – نیوبیوم
2-1- معرفی معادلاتخزش
2-2- بررسی تنش آستانه ای در آلیاژAl-0/03wt%Sc
2-3_ بررسی تنش آستانه ای در آلومینیوم 5083
2-3-1- وابستگی سرعت کرنش حالت پایدار به تنش
2-3-2- وابستگی تنش در حالت پایدار به دما
2-3-5-منشا تنش آستانه‌ای
2-3-6-انرژی فعالسازی واقعی
2-3-7- نتایج
2-4- بررسی تش آستانه ای در کامپوزیت 5% حجمی Sic-2124 Al
2-4-1- ماده آزمایش
2-4-1-1- آزمایش مکانیکی
2-4-1-2- آزمایش ریزساختار
2-4-2- منحنی‌های خزش
2-4-3- آزمایشهای سرعت کرنش ثابت
2-4-4- وابستگی سرعت خزش حداقل به تنش در دماهای مختلف
2-4-5- وابستگی سرعت خزش حالت پایدار به دما
2-4-6- تفسیر رفتار خزش به صورت یک تنش آستانه‌ای
2-4-7- منشأ تنش آستانه‌ای
2-5- بررسی تنش آستانه ای درکامپوزیتAl–6Mg–1Sc–1Zr–10 vol.% SiCp
2-5-1 - وابستگی تنش آستانه‌ای به دما
2-5-2-نتایج
-6-بررسی تنش آستانه ای برای خاصیت فوق خمیری درآلیاژهای Al-Mg-Zn
2-7-بررسی تنش آستا نه ای در سوپرپلاستیک
2-7-1- توضیحات ابتدایی برای ناحیه I
2-7-2- پیشرفت‌های تفسیر ناحیه
2-7-3- تنش آستانه‌ای تحت ناخالصی
2-7-4- نتایج
2-8- روشهای اندازه گیری تنش آستانه ای
2 -8-1-روش عملی با استفاده از آزمایش خزش :
2-8-2-روش تئوری با استفاده از مدلهای موجود
2-9-اثر دما برتنش آستانه ای
2-10-اثر تاریخچه بارگذاری برروی تنش آستانه ای
3-1-نتیجه گیری
3-2-پیشنهاد
منابع
فهرست اشکال:
شکل (الف 1-3) در زبری دانه آستنیت طی گرم کردن مجدد و بعد از نورد گرم برای نگهداری به مدت 30 دقیقه که مقدار تیتانیوم بین080/0% و 022/0% درصد می باشد
شکل (1-3-ب ) وابستگی استحکام دهی رسوب روی اندازه متوسط رسوب (X) و کسر آن مطابق با تئوری و مشاهدات آزمایشی برای افزودنی های میکروآلیاژ کننده ی داده
شکل (2-1): نمودار خزش- تنش آلیاژ Al-6Mg-2Sc-1Zr
شکل (2-2) :هندسه مدل صعود برای آلیاژ آلومینیوم
شکل (2-3): اثر تنش اعمالی بر سرعت حرکت نابجایی ها اصلاحی
شکل2-4: منحنی‌های تنش واقعی- کرنش واقعی برای 5083Al
شکل2-5: مثال آزمایشهای افزایش تنش و منحنی خزش برای
شکل (2-6):نمودار کرنش در برابر تنش جریانی در حالت پایدار درمقیاس لگاریتمی
شکل (2-7):مشاهدات TEM ازAl 5083 تا کرنش واقعی 2.3در (a,b) 0c570=T و (C) 0c 450=T [
شکل(2-13) : ، مقادیر تخمینی (τ0/G)به صورت لگاریتم (τ0/G) دربرابر1/T
شکل(2-14): نمودار جریان تنش با سرعت کرنش حداقل برای کامپوزیت Al–6Mg–1Sc–1Zr–10 vol% SiC (نشانه‌های بسته نشان دهنده داده‌های خزش است
شکل(2-15): (a) نموداری که نشان دهنده تخمین تنش آستانه‌ای برای خزش نابجایی (n = 5) است و (b) تغییرات سرعت خزش وابسته به دما با تنش موثر طبیعی برای کامپوزیت شکل یافت
2-3-4-آزمایش وجود تنش آستانه‌ای
شکل2-8:وابستگی تنش آستانه‌ای واقعی را به دما نشان می‌دهد
شکل 2-16: تغییر تنش آستانه‌ای با دما برای کامپوزیت Al–6Mg–1Sc–1Zr–10 vol% SiC و آلیاژ Al–6Mg–2Sc–1Zr که وابستگی دمایی را نشان می‌دهد
شکل (2-17):نمایش آهنگ کرنش در برابر تنش واقعی برای تعیین تنش آستانه ای (a,b)پودر متالورژی61ZK وآلیاژهای مسلح60 ZKو(c,d)آلیاژ 91AZ و(e,f)، آلیاژ 61AZ (h,g ) آلیاژ 31AZ [11]
شکل (2-18)وابستگی تنش آستانه ای به دما
شکل 2-19: نمایش شماتیک رابطه s شکل بین تنش و سرعت کرنش (مقیاس لگاریتمی) که اغلب مشخصه رفتار تشکیل آلیاژهای ریزدانه سوپرپلاستیک است
شکل 2-20- (a) نمودار لگاریتم τ0/G به عنوان تابعی از 1/T برای آلیاژهای مختلف Al%22Zn. داده‌ها برای حاوی 120 و 423 و 1460 و 40ppm ، (b) نمودار τ0/G به عنوان تابعی از مقدار Fe در Al%22Zn در دمای K 433
شکل2-21:روش برون یابی برای تنش آستانه ای
شکل 2-22:تاثیر دما بر تنش آستانه ای در دماهای 423و477و533 کلوین
شکل2-23:اثر دما برروی منحنی نرخ کرنش – تنش
شکل 2-24 :نمودار تاثیر دما بر تنش آستانه ای از طریق تئوری وعملی
شکل 2-24 :نمودار تاثیر دما بر تنش آستانه ای از طریق تئوری وعملی
شکل 2-25: تغییرات نسبت کرنش با زمان آزمایش خزش
شکل2-26:تغییراتبا تنش برای آزمایشهای متعارف ودر تنش متفاوت
فهرست جداول:
جدول2-1:تنش آستا نه ای در دماهای
جدول 2-2 :تنش آستانه ای بر حسب دما
جدول 2-3: مدلهای مختلف تنش آستانه ای
جدول 2-5:تنش آستانه ای حساب شده با تفسیر تنش از نموداردربرابر
منابع و مأخذ:
1-عشوری ،کیوان:مقایسه خوردگی فولادهای میکروآلیاژی با فولادهای معمولی ،دانشگاه آزاد اسلامی یزد ، شماره 3-475،.پاییز 1386
[2].S.P.Deshmukh,"Creep behavior and threshold stress of an extruded Al–6Mg–2Sc–1Zr alloy",materials sci A.381(2004)
[3]. C. Girish Shastry a , P. Parameswaran a , M.D. Mathew a,∗ , K. Bhanu Sankara Rao a , S.D. Pathak b
Effect of loading history on the threshold stress in the creep
deformation of an austenitic stainless steel",Materials Sci Eng A(2007)
[4]. Emmanuelle A. Marquis, David C. Dunand ,"Model for creep threshold stress in precipitation-strengthened alloys with coherent partivles ",Sci Mater 47(2002) 503-508
[5]. R. Kaibysheva,∗ , F. Musina , E. Avtokratovaa , Y. Motohashib, "Deformation behavior of a modified 5083 aluminum alloy",Mater Sci Eng A 392 (2005) 373-379
[6]. Zhigang Lin 1, Yong Li 2, Farghalli A. Mohamed ," Creep
and substructure in 5 vol.% SiC–2124 Al composite",Mater Sci
Eng A 332(2002) 330-342
[7] Emmanuelle A.Marquis,David N.Seidman,David C.Dunand,"Effect of Mg addition on the creep and yield behavior of an Al-Sc alloy",Acta Mater 51 (2003) 4751-4760
[8].E.Arzt,j Rosler,Acta Metall.38 )1990( 671
[9].K.T.Park,E.J.Lavernia.F.A.Mohamed,Acta Metall.Mater.42)1994(667
[10].S.P. Deshmukh a , R.S. Mishra a,∗ , K.L. Kendig ,"Creep
behavior of extruded Al–6Mg–1Sc–1Zr–10 vol.% SiCp composite",Mater Sci Eng A 410-411 (2005) 53-57
[11].J.A. del Valle,* F. Carreno and O.A. Ruano," On the threshold stress for superplasticity in Mg–Al–Zn alloys',Scr Mater 57 (2007) 829-832
[12]. Farghalli A. Mohamed," On the origin of superplastic flow at very low stresses", Mater Sci and Eng A 410-411(2005) 89-94
[13].A.Ball,M.H.Huchinson.Metall Sci,J.3)1969( 10
[14] D. Srolovitz, R. Petkovic-Luton, M.J. Luton, Philos. Mag. 48 (1983)
[15] E. Artz, D.S. Wilkinson, Acta Metall. 34 (1986) 1893–1898.
[16] V.C. Nardone, D.E. Matejczyk, J.K. Tien, Acta Metall. 32 (1984)
1509–1517.
[17] R.S. Mishra, T.K. Nandy, G.W. Greenwood, Philos. Mag. A 69
(1994) 1097–1109.
پروژه اثر بسیار مهم دما بر تنش استانه ای. doc