مقاله بررسی اکستروژن آلیاژها

مقاله بررسی اکستروژن آلیاژها در 12 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	19 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	12

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 6017

تمام فایل ها

مقاله بررسی اکستروژن آلیاژها در 12 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه :

اکستروژن جزء فرآیندهای شکل دهی است که درمقایسه با دیگر فرآیندهای شکل دهی ماند فورجینگ از عمر کمتری برخوردار است . الکساندر دیک (Alexander Dick) با بکارگیری فولادهای ابزار که می توانند در دماهای کاری بالا مقاومت خوبی از خود نشان دهند راه را برای اکستروژن آلیاژها باز کرد و اساس اکستروژن مدرن را بنا نهاد . کارهای اولیه در اکستروژن پودر فلزات مربوط به اواخر دهه 1950 است که به کمک آن توانستند قطعات بریلیمی مورد استفاده در نیروگاههای هسته ای با داکتیلیته کنترل شده تولید نمایند [1] . اکستروژن پودرهای آلیاژسازی مکانیکی شده برای اولین بار توسط بنجامین (Benjamin) گزارش شده است . وی سوپرآلیاژ پایه نیکل تقویت شده با اکسیدیتریم را از این طریق تولید نموده است . در کشور سوئد نیز با استفاده از اکستروژن گرم پودر فولاد زنگ نزن تیوبهای بدون درز تولید گردید [2] . درطول دو دهه اخیر توجه زیادی به توسعه مواد پراکنده سخت شده حاوی اکسید یا کاربید در آلومینیم که برای استفاده در دمای بالا مناسبند شده است [3] . با پیشرفتهای بدست آمده آلیاژهای آلومینیوم به خصوص Al-Ti جایگزین مناسبی برای آلیاژهای پایه Ni , Ti هستند [4,5] .



دو مکانیزم اصلی برای اکستروژن وجود دارد : مستقیم و معکوس شکل1 در اکستروژن مستقیم ، سنبه قطعه کار را فشار می دهد و با عبور قطعه کار از قالب، سطح مقطع آن کاهش می یابد . در اکستروژن معکوس قطعه کار نسبت به مخزن اکستروژن ثابت می ماند و اصطکاکی بین قطعه کار و محفظه اکستروژن وجود ندارد . از هردو روش می توان برای اکستروژن پودر فلزات استفاده کرد . اکستروژن پودر روشی برای تولید مقاطعی است که از سایر روشها نمی توان بدست آورد . ساخت لوله های بی درز ، سیمها و مقاطع پیچیده با اکستروژن پودر معمول است . اکستروژن پودر یک فرایند پرهزینه است اما همگن بودن محصول و یکسان بودن فرایند برای ساخت محصول در بسیاری موارد آن را یک شیوه مطلوب تولید نموده است . اکستروژن پودر می تواند موجب بهبود خواص مکانیکی آلیاژها در مقایسه با محصولات با ترکیب مشابه که با سایر روشها بدست آمده اند گردد . به عنوان مثال این امر درتولید آلیاژهای Al-Si-X دیده شده است . [6] . البته اکستروژن پودر می تواند بعنوان مرحله اولیه تولید قطعه درنظر گرفته شود و بعد از این مرحله روی قطعات ، دیگر فرآیندهای شکل دهی اعمال گردد . مثلا در یکی از تحقیقات انجام شده کامپیوزیت Al6061 تقویت شده با SiC را با اکستروژن پودر تهیه کردند و بعد به وسیله نورد آن را به شکل موردنظر در آورند و با انجام عملیات حرارتی مختلف خواص محصول را بررسی نمودند [7] .

یکی از آلیاژهایی که اخیرا به کمک متالوژی پودر تهیه می شوند و به شدت موردتوجه می باشند آلیاژها زمینه آلومینیومی هستند . البته دیگر فلزات مانند فولادهای ابزاری ، سوپر آلیاژها ، تیتانیوم ، مس ، … و آلیاژهای آنها نیز با این روش شکل داده می شوند که در ابزارسازی و هوا فضا قابل استفاده است .

تغییرشکل برشی همراه با فشار منجر به شکست لایه های اکسیدی وسایر فیلم روی سطح ذرات شده و موجب پیوندهای مناسب بین ذرات خواهد شد . بدین دلیل اکستروژن پودرهای آلومینیوم که دارای لایه های اکسیدی زیادی است یک کار مفیدی است . تحقیقات روی مواد با خواص بهبود یافته و قابل استفاده در دماهای بالا یکی دیگر از توانایی های اکستروژن پودر محسوب می شود . سیستم های فلزی همراه با فازهای پراکنده غیرفلزی شامل اکسیدها و کاربیدها و نیتریدها و یا فازهای بین فلزی از آن جمله اند . از اکستروژن پودر می توان برای تولید ماکروکامپوزیت ها و میکورکامپوزیت ها استفاده نمود جزء تقویت کننده هم می تواند حین فرآیند و توسط واکنش های متالوژیکی بوجود آید و یا اینکه به عنوان یک جزء جداگانه به مخلوط پودر اضافه شود . کامپوزیت های تقویت شده با ذرات خاص به علت استحکام ، مدول ویژه بالا ، مقاومت به سایش بهتر و پایداری حرارتی انگیزه زیادی برای توسعه و ساخت دارند . آنها را می توان از طریق ریخته گری یا متالوژی پودر تهیه نمود . روش ریخته گری یک روش ساخت نسبتا کم هزینه است اما در عین حال در این روش بین زمینه فلزی و عامل تقویت کننده واکنش دیده می شود که تا حد زیادی خواص کامپوزیت را تحت تأثیر خود قرار می دهد . استفاده از متالوژی پودر اگر چه پرهزینه تر است ولی بهبود دهنده خواص مکانیکی است [8] . علاوه بر کامپوزیت ها همراه با خواص خوب و کاربردهایشان یکدسته دیگر از موادی که می توانند تحت اکستروژن پودر قرارگیرند آلیاژهای بین فلزی اند . در گروه آلیاژهای زمینه آلومینیوم مهمترین آنها ، آلیاژ Al-Ti که به دلیل ویژگیهای خاصی که دارد به شدت موردتوجه است . درقسمتهای بعدی در این مورد بیشتر صحبت خواهد شد .

مزایای استفاده از قوطی در روش سوم :

- جداسازی ماده اصلی از اتمسفر و مواد روانکار .

- جداسازی موادسمی مثل بریلیم و اورانیوم برای حمل و نقل ایمن .

- کپسوله کردن پودرهای کروی و سایر پودرهایی که فشرده کردن آنها برای به شکل بیلت در آوردن مشکل است .

- بهبود حرکت و سیلان فلز برای عبور از فصل مشترک قالب با انتخاب صحیح ماده قوطی .

- جداسازی مواد اصلی از قالب اکستروژن و ناحیه برشی شدید که برای مواد با انعطاف پذیری کم حائظ اهمیت است .

در ابتدا فشار بصورت خطی با حرکت نسبه افزایش می یابد تا بیلت کاملا مخزن اکستروژن را پر کند . به محض اینکه قطعه کاملا شروع به سیلان از داخل قالب نمود فشار به ماکزیمم خود می رسد که به عنوان فشار عبور از قالب (break trough) شناخته می شود . در اکستروژن معکوس با جلو رفتن سنبه فشار اکستروژن به یک حالت پایدار می رسد . در اکستروژن مستقیم فشار به طور پیوست کاهش می یابد که بعلت کاهش اصطحکاک بین بیلت و مخزن اکستروژن بدلیل کاهش سطح تماس بین آنهاست . ثابت بودن فشار در اکستروژن معکوس به این دلیل است که هیچ حرکت نسبی و درنتیجه هیچ اصطحکاکی بین بیلت و مخزن اکستروژن وجود ندارد . افزایش ناگهانی فشار پایانی نیز به علت مقاومت فرآینده سیلان بیلت باقیمانده و شروع مرحله دوم اکستروژن است . این تأثیر ممکن است بوسیله جا ماندن موادمصرفی بین بیلت و سنبه که تمیز شدن قالب بوسیله بیلت را ناشی می شود ایجاد شود .

فشار اکستروژن تابعی از تنش تسلیم ماده ، دما ، اصطحکاک ، نرخ کرنش و تغییر شکل است .

تحقیق بررسی اکستروژن آلیاژهاپژوهش بررسی اکستروژن آلیاژهامقاله بررسی اکستروژن آلیاژهادانلود تحقیق بررسی اکستروژن آلیاژهابررسی اکستروژن آلیاژهااکستروژنآلیاژ