دانلود پروژه بـررسـی تنـش آسـتانـه ای بـر روی فـلـزات و آلـیـاژها

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 واقع می­توان 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.

- 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 این تنش برروی مواد مختلف نتیجه ای قابل لمس از مبحث مطروحه بدست آوریم . البته  مقالات 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 .

1-1- فولادهای کم آلیاژی:

فولادهای کربنی با یک یا چند عنصر کرم ، نیکل ، مس ، مولیبدن ، فسفر وانادیم، به مقادیر چند درصد یا کمتر از فولاد کم آلیاژی می نامند. مقادیر بالا از عناصر الیاژی معمولاً برای خواص مکانیکی و سختی پذیری است .

1-1-1- اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده :

این بخش بر روی فولادهای پرلیت – فریت میکروآلیاژ شده تاکید کرده است ، که از افزودنی های عناصر آلیاژ کننده مثل نیوبیوم و وانادیوم برای بالا بردن کربن و یا محتواهای منگنز استفاده می کند ( و به این ترتیب توانایی حمل بار بالا می رود ) بررسی های گسترده در طول دهه 1960 بر روی اثرات نیوبیوم و وانادیوم روی خصوصیات مواد یا مصالح درجه ساختمانی باعث کشف این موضوع گردید که مقادیر کم نیوبیوم، وانادیوم هر کدام (10/0% ) فولادهای استاندارد کربن – منگنز را بدون تداخل با بعمل آوری بعدی مستحکم و قوی می سازند مقدار کربن نیز می تواند کم شود تا هم قابلیت جوش را بالا ببرد و هم چقرمگی را ، چون اثرات مقاومت دهندگی نیوبیوم و وانادیوم بخاطر کاهش در استحکام ناشی از کاهش در مقدار کربن جبران می شوند .

خصوصیات مکانیکی فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالای میکرو آلیاژ شده ، فقط در صورت افزایش عناصر میکرو آلیاژ کننده حاصل می شوند . لازمه ی وجود آستنیت که به اثرات پیچیده طرح آلیاژ و تکنیک های نورد کاری بستگی دارد ،  نیز یک فاکتور مهم در تصفیه دانه ای فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالای نورد گرم است . تصفیه دانه ای در صورت وجود آستنیت با روش های نورد کاری کنترل شده ، باعث چقرمگی بالا و استحکامهای تسلیم زیاد در رنج 345 تا 620 مگا پاسکال(ksi 90 تا 50) می شود.

این توسعه فرآیندهای نوردکاری کنترل شده همراه با طرح آلیاژ، سطوح استحکام تسلیم بالایی را تولید کرده است که با پایین آمدن تدریجی مقدار کربن توام می باشد بسیاری از فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالا میکروآلیاژ شده اختصاصی ، مقادیر کربن به کمی 60/0% و یا حتی کمتر دارند ، با این حال هنوز می توانند استحکام تسلیم حدود 485 مگا پاسکال (ksi 70) را توسعه داده و ایجاد نمایند . استحکام تسلیم بالا  ، با اثرات ترکیبی اندازه دانه ریز ایجاد شده و در طول نورد کاری گرم کنترل شده و استحکام دهندگی رسوب حاصل می شود که این خصوصیت ناشی از حضور وانادیوم ، نیوبیوم و تیتانیوم است .]1[

1-1-2- انواع گوناگون فولادهای فریت – پرلیت میکروآلیاژ شده عبارتند از :

1-1-2-1-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم

1-1-2-2-فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم

  1-1-2-3-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم – نیوبیوم

1-1-2-4- فولادهای مولیبدن – نیوبیوم

1-1-2-5-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم – نیتروژن

1-1-2-6-فولادهای میکروآلیاژ شده تیتانیوم

1-1-2-7-فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم – تیتانیوم

   1-1-2-8-فولادهای میکروآلیاژ شده تیتانیوم – وانادیوم

1-1-2-1- فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم :

تهیه و توسعه فولادهای حاوی وانادیوم مدت کوتاهی پس از تهیه فولادهای هوازدگی رخ می‌دهد و محصولات نورد شده صاف با بیش از 10/0%  وانادیوم بطور وسیعی در شرایط نورد گرم بکار می روند فولادهای حاوی وانادیوم نیز در شرایط نورد کنترل شده ، نرمال شده و یا کوئنچ و تمپر شده بکار می روند .

وانادیوم با تشکیل ذرات رسوب ریز ( با قطر 5  الی 100 نانومتر ) V (CN) در فریت در طول سرد سازی پس از نورد گرم به قوی ساختن کمک می کند . این رسوبات وانادیوم ، که به پایداری رسوبات نیوبیوم نیستند ، محلول در همه دماهای عادی نورد کاری هستند که برای ایجاد فریت دانه ریز مفید می باشند قوی ساختن به وسیله وانادیوم ، بین 5تا 15 مگا پاسکال ( ksi 2 و 7/0 ) در هر 01/0 ترکیب شیمیایی وانادیوم است و این حد متوسط به مقدار کربن و سرعت سرد سازی حاصل از نورد گرم بستگی دارد ( و بنابراین به ضخامت مقطع نیز بستگی دارد ) سرعت سرد سازی که با دمای نورد گرم و ضخامت مقطع معین می شود برروی قوی ساختن سطح رسوب در فولاد 15/0% وانادیوم تاثیر می گذارد که در شکل 1-1 نشان داده شده است .

شکل (1-1) اثر میزان سرد کاری روی افزایش استحکام تسلیم ناشی از قوی ساختن رسوب در یک فولاد 15/0 درصد وانادیوم ]1[

در سرعت های سرد سازی بالا بیشتر ذرات (CN) V در محلول باقی می ماند و بنابراین بخش کوچکتری از ذرات (CN) V رسوب کرده و قوی ساختن نیز کاهش می یابد در مورد یک ضخامت مقطع داده شده و محیط سرد سازی  ، سرعت های سرد سازی می توانند با افزایش یا کاهش دما قبل ازسرد سازی به ترتیب افزایش یافته و یا کاهش یابند. افزایش دما باعث بزرگتر شدن اندازه دانه ای آستنیت می شود در حالیکه کاهش دمای نورد کاری را دشوار تر می سازد .

مقدار منگنز نیز بر روی استحکام دادن فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم تاثیر می گذارد اثر منگنز روی فولاد وانادیوم نورد شده گرم در جدول (2-1) نشان داده شده است با افزایش 9/0 درصد منگنز که ناشی از قوی ساختن محلول جامد است . قوی کردن رسوب وانادیوم نیز افزایش می یابد چون منگنز دمای تغییر شکل آستنیت به فریت را پایین می آورد به این ترتیب باعث پراکندگی رسوب ریزتر می شود . این اثر منگنز روی قوی ساختن رسوب بزرگتر از اثرش در فولادهای نیوبیوم است با اینحال استحکام مطلق در یک فولاد نیوبیوم دارای Mn 2/1 % فقط حدود 50 مگا پاسکال (ksi 7) کمتر از فولاد وانادیوم است اما در سطح آلیاژی بسیار کمتری است ( یعنی nb 06/0 % در برابر 14/0% وانادیوم ) سومین عاملی که روی استحکام فولادهای وانادیوم تاثیر می گذارد اندازه دانه ای فریت تولید شده بعد از سرد سازی از دمای آستنیت کننده است . اندازه های دانه ای فریت ریزتر (که نه تنها باعث استحکام های تسلیم بالاتر شده بلکه چقرمگی و شکل پذیری را نیز بالا می برند) می توانند با دماهای تغییر شکل کمتر آستنیت به فریت و یا با شکل گیری اندازه های دانه ای آستنیت ریز تر قبل از تغییر شکل تولید شوند پایین آوردن دمای تغییر شکل که روی قوی ساختن سطح رسوب تاثیر می گذارد می تواند با افزودن آلیاژ و یا با سرعت های سردسازی افزایش یافته ایجاد شود  در مورد یک سرعت سرد سازی داده شده تصفیه اندازه دانه فریت و تصفیه اندازه دانه آستنیت در طول نورد کاری صورت می گیرد .

اندازه دانه آستنیت فولادهای نورد گرم با تبلور مجدد و رشد دانه ای آستنیت در طول نورد کاری معین می شود فولادهای نورد گرم وانادیوم معمولاً دستخوش نوردکاری قراردادی قرار می گیرند اما با نورد کنترل شده تبلور مجدد تولید می شود. با نورد کاری قراردادی فولادهای وانادیوم قوی ساختن مناسب رسوب را تهیه کرده و قوی ساختن نسبتاً کمی را از تصفیه دانه ایجاد می کنند استحکام تسلیم حداکثر فولادهای وانادیوم نورد گرم قراردادی با 25/0 درصد کربن و 087/0 درصد وانادیوم حدود 450 مگا پاسکال (ksi  65) است . حد عملی استحکام های تسلیم برای فولاد میکرو آلیاژ شده وانادیوم نورد گرم حدود 415 مگا پاسکال (ksi  60) است حتی وقتی تکنیک های نورد کاری کنترل شده بکار روند .

فولادهای وانادیوم که در معرض نورد کاری کنترل شده تحت تبلور مجدد قرار می گیرند نیاز به اضافه کردن تیتانیوم دارند بطوریکه رسوب ریزی ازTiN  تشکیل می شود که رشد دانه آستنیت را بعد از تبلور مجدد محدود می سازد .  استحکام های تسلیم از نورد کاری کنترل شده قراردادی به حد عملی حدود 415 مگا پاسکال (ksi  60) محدود شده است که به دلیل فقدان تاخیر تبلور مجدد است وقتی هم استحکام و هم چقرمگی ضربه ای از جمله عوامل مهم باشند در این صورت فولاد نیوبیوم کم کربن و نورد کاری شده کنترل شده قابل ترجیح است ( مثل ورقه مقاوم به ترک خوردگی تحریک شده هیدروژن 60- X )]1[.

...

فهرست مطالب

عنوان                                                              صفحه

چکیده

فصل اول :مقدمه

1- مقدمه ...................................... 1

1-1- فولادهای کم آلیاژی....................... 1

1-1-1- اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده... 1

1-1-2- انواع گوناگون فولادهای فریت – پرلیت میکروآلیاژ  2

1-1-2-1-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم ... 2

1-1-2-2-فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم .... 5

1-1-2-3-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم – نیوبیوم    6

1-1-2-4- فولادهای مولیبدن – نیوبیوم ........ 7

1-1-2-5-فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم – نیتروژن     7

1-1-2-6-فولادهای میکروآلیاژ شده تیتانیوم ... 8

1-1-2-7-فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم – تیتانیوم    11

1-2-نکته :................................... 11

فصل دوم :مروری بر منابع

2-1- معرفی معادلات  خزش:....................... 12

2-2- بررسی تنش آستانه ای در آلیاژAl-0/03wt%Sc... 14

2-3_ بررسی تنش آستانه ای در آلومینیوم 5083 اصلاحی  16

2-3-1- وابستگی سرعت کرنش حالت پایدار به تنش. 15

2-3-2- وابستگی تنش در حالت پایدار به دما.... 20

2-3-3- مشاهده ریزساختار..................... 21

2-3-4-  آزمایش وجود تنش آستانه‌ای............ 23

2-3-5-  منشا تنش آستانه‌ای................... 25

2-3-6-  انرژی فعالسازی واقعی................ 26

2-3-7- نتایج  .............................. 27

 

2-4- بررسی تش آستانه ای در کامپوزیت 5% حجمی Al 2124-Sic    27

2-4-1- ماده آزمایش ......................... 28

2-4-1-1- آزمایش مکانیکی.................... 29

2-4-1-2- آزمایش ریزساختار.................. 29

2-4-2- منحنی‌های خزش.......................... 30

2-4-3- آزمایش‌های سرعت کرنش ثابت............. 32

2-4-4- وابستگی سرعت خزش حداقل به تنش در دماهای مختلف   32

2-4-5- وابستگی سرعت خزش حالت پایدار به دما.. 33

2-4-6- تفسیر رفتار خزش به صورت یک تنش آستانه‌ای... 34

2-4-7- منشأ تنش آستانه‌ای.................... 36

2-5- بررسی تنش آستانه ای درکامپوزیتAl–6Mg–1Sc–1Zr–10 vol.% SiCp 39

2-5-1 - وابستگی تنش آستانه‌ای به دما......... 43

2-5-2- نتایج................................ 44

2-6-بررسی تنش آستانه ای برای خاصیت فوق خمیری درآلیاژهای Al-Mg-Zn 44

2-7-بررسی تنش آستا نه ای در سوپرپلاستیک ........ 48

2-7-1- توضیحات ابتدایی برای ناحیه I......... 50

2-7-2- پیشرفت‌های تفسیر ناحیه I............... 51

2-7-3- تنش آستانه‌ای تحت ناخالصی.............. 51

2-7-4- نتایج................................ 54

2-8- روشهای اندازه گیری تنش آستانه ای........... 55

2 -8-1-روش عملی با استفاده از آزمایش خزش.... 55

2-8-2-روش تئوری با استفاده از مدلهای موجود... 56

2-9-اثر دما برتنش آستانه ای ................... 57

2-10-اثر تاریخچه بارگذاری برروی تنش آستانه ای .. 59

فصل سوم : نتیجه گیری

3-1-نتیجه گیری ................................ 62

3-2-پیشنهاد................................... 63

منابع ......................................... 64

فهرست اشکال

شکل (1-1): اثر میزان سرد کاری روی افزایش استحکام تسلیم ناشی از قوی ساختن رسوب در یک فولاد 15/0 درصد وانادیوم................... 3

شکل(1-2): اثر کاربید نیوبیوم روی استحکام تسلیم برای اندازه های متفاوت ذرات کاربیدنیوبیوم .................................. 5

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..................................................... 9

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 شده............................................. 10

شکل (2-1):نمودار خزش –تنش آلیاژ Al-6Mg-2Sc-1Zr............. 12

شکل (2-2) :هندسه مدل صعود برای آلیاژ آلومینیوم....... 15

شکل (2-3):اثر تنش اعمالی بر سرعت حرکت نابجایی ها....... 15

شکل(2-4): منحنی‌های تنش واقعی- کرنش واقعی برای 5083Al... 18

شکل(2-5): مثال آزمایش‌های افزایش تنش و منحنی خزش برای 5083Al     18

شکل (2-6):نمودار کرنش در برابر تنش جریانی در حالت پایدار درمقیاس لگاریتمی..................................................... 19

شکل (2-7):مشاهدات TEM از  5083Al  تا کرنش واقعی 2.3در (a,b) 570=Tو  (C)450=Tکلوین........................................ 22

شکل(2-8)  :وابستگی تنش آستانه‌ای واقعی را به دما نشان می‌دهد    24

شکل (2-9):مدول برشی بر تنش موثر دربرابر معکوس دمای مطلق   26

شکل (2-10):(a)نمونه منحنی خزش برای کامپوزیت Sic-2124 Al vol%5PM. (b) سرعت خزش به عنوان تابعی از کرنش خزش برای کامپوزیت Sic-2124 Al vol%5PM (c ) تنش به عنوان تابعی از کرنش برای کامپوزیت Sic-2124 Al vol%5PM 31

شکل2-11: (a) سرعت خزش حالت پایدار به عنوان تابعی از تنش اعمالی (مقیاس لگاریتمی) برای کامپوزیت Sic-2124 Al vol%5PM در K 678 و 648 و 618 (b) توان تنش ظاهری برای خزش در کامپوزیت  Sic-2124 Al vol%5PM  به عنوان تابعی از تنش اعمالی در K 648 ؛ برای مقایسه مستقیم داده‌های Al2124PM هم آمده است.   33

شکل (2-12): انرژی فعالسازی ظاهری برای خزش Qa در کامپوزیت Sic-2124 Al vol%5PM  به عنوان تابعی از تنش اعمالی؛ برای مقایسه مستقیم داده‌های Al2124PM هم آمده است.......................................... 34

شکل(2-13) : مقادیر تخمینی (τ0/G)  به صورت لگاریتم (τ0/G) دربرابر1/T    37

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 درحالیکه نشانه‌های توخالی نشان دهنده داده‌های آزمایش کششی است.)........... 41

شکل(2-15): (a) نموداری که نشان دهنده تخمین تنش آستانه‌ای برای خزش نابجایی)5=n) است و (b) تغییرات سرعت خزش وابسته به دما با تنش موثر طبیعی برای کامپوزیت شکل یافته Al–6Mg–1Sc–1Zr–10 vol% SiC......................... 42

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...... 43

شکل (2-17):نمایش آهنگ کرنش در برابر تنش واقعی برای تعیین تنش آستانه ای (a,b)پودر متالورژی zk61وآلیاژهای مسلح zk60 و(c,d)آلیاژ AZ91 و(e,f) آلیاژ AZ61,(h,g ) آلیاژ AZ31.......................................... 46

شکل (2-18)وابستگی تنش آستانه ای به دما .............. 47

شکل (2-19): نمایش شماتیک رابطه s شکل بین تنش و سرعت کرنش (مقیاس لگاریتمی) که اغلب مشخصه رفتار تشکیل آلیاژهای ریزدانه سوپرپلاستیک است و (b) روابط شماتیک مربوط به این رفتار، شکل‌پذیری و نقش لغزش مرزی در کرنش کل 49

شکل( 2-20- ((a) نمودار لگاریتم τ0/G به عنوان تابعی از 1/T برای آلیاژهای مختلف Zn-22% Al. داده‌ها برای حاوی120و423و1460 و 40 ppm  (b) نمودار τ0/G به عنوان تابعی از مقدار Fe در Zn-22% Al در دمای 433 کلوین ............. 52

شکل(2-21):روش برون یابی برای تنش آستانه ای........... 55

شکل (2-22):تاثیر دما بر تنش آستانه ای در دماهای 423و477و533 کلوین   58

شکل(2-23):اثر دما برروی منحنی نرخ کرنش – تنش.......... 58

شکل (2-24) :نمودار تاثیر دما بر تنش آستانه ای از طریق تئوری وعملی    59

شکل (2-25): تغییرات نسبت کرنش با زمان آزمایش خزش...... 60

شکل(2-26):تغییرات با تنش برای آزمایشهای متعارف ودر تنش متفاوت    61

دماهای مختلف..................................... 56

جدول 2-5:تنش آستانه ای حساب شده با تفسیر تنش از نمودار دربرابر .............................................. 61

جدول1-1:اثر مقدار منگنز روی قوی ساختن رسوب فولاد میکروآلیاژ شده وانادیوم با ترکیب پایه 08/0 درصد کربن و 30/0 درصد سیلیسیوم   5

جدول2-1:تنش آستانه­ای در دماهای مختلف............. 24

جدول 2-2 :تنش آستانه­ای بر حسب دما............... 36

جدول 2-3: مدلهای مختلف تنش آستانه ای.............. 56

جدول 2-4: نتایج حاصل برای تنش آستانه ای در دماهای مختلف   56

جدول 2-5:تنش آستانه ای حساب شده با تفسیر تنش از نمودار دربرابر .............................................. 61

75 ص فایل WORD

دانلود مقاله اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای

مشخصات این فایل
عنوان:اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای
فرمت فایل: word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:67

این مقاله در مورد اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای می باشد.

 بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای

1- 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 ...(ادامه دارد)

1-1- فولادهای کم آلیاژی:
فولادهای کربنی با یک یا چند عنصر کرم ، نیکل ، مس ، مولیبدن ، فسفر وانادیم، به مقادیر چند درصد یا کمتر از فولاد کم آلیاژی می نامند. مقادیر بالا از عناصر الیاژی معمولاً برای خواص مکانیکی و سختی پذیری است ....(ادامه دارد)

1-1-2-4- فولادهای میکروآلیاژ شده مولیبدن – نیوبیوم :
ممکن است میکروساختمان پرلیت – فریت داشته باشند و یا یک میکرو ساختمان فریت سوزنی داشته باشند ، در فولادهای نیوبیوم، اضافه کردن مولیبدن ، استحکام و تسلیم و استحکام کششی را حدود 20 مگا پاسکال (ksi 3) تا 30 مگا پاسکال (ksi 5/4) به ترتیب در هر 1/0 درصد...(ادامه دارد)

2-1- معرفی معادلات خزش:
آلیاژهای آلومینیوم برای کار در دمای بالا در رنج دمایی 423-443 درج کلوین را می توان به کار گرفت .بالاتر از این ،مقاومت آلیاژبا زمان به سرعت تنزل می کند. پژوهشگران سعی دارند که آلیاژ جدیدی از آلومینیوم را برای دمای بالا طراحی کنند.یکی از عناصری که در تقویت این مهم به آلومینیوم کمک می کندSc است.که چسبندگی خوبی ایجاد میکند.دانشمندان با...(ادامه دارد)

2-9-اثر دما برتنش آستانه ای :
دما از جمله پارامترهای مهم در بحث خزش است .همانطور که از معادله (2-1) مشخص است ،دما با هر نرخ کرنش خزشی یک رابطه اکپوتانسیلی دارد.افزایش دما افزایش سرعت مکانیزم های موثر در خزش از جمله نفوذ ،لغزش نابجایی ها ،لغزش مرزدانه ،کروی شدن ،اکسید شدن ،دکربوره شدن وغیره می باشد....(ادامه دارد)

3-1-نتیجه گیری
1) با رسم نمودار وبرونیابی نمودار تنش آستانه ای اندازه گیری شده است.
2) تاریخچه بارگذاری از جمله عوامل موثر بر تنش آستانه ای می باشد.بطوری که با افزایش تنش اعمالی تنش آستانه ای افزایش می یابد.
3) با افزایش دما تنش آستانه ای در هر دودل تئوری وعملی افت می کند که میزان افت در مدل متفاوت است.
...(ادامه دارد)

3-2-پیشنهاد:
آنچه می توان برای بحث حاضرپیشنهادکرداین مطلب است که بررسی برروی منحنی خزش می تواند نتایج خوبی برای تنش آستانه ای ارایه دهد اما عدم برابری نتایج حاصل وروابط موجود برای بدست آوردن تنش استانه ای مشکلی اساسی است.لذا پیشنهاد می شود به جای محاسبه این تنش ...(ادامه دارد)

بخشی از فهرست مطالب اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای در پایین آمده است.

چکیده
1- مقدمه :
1-1- فولادهای کم آلیاژی:
1-1-1- اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده :
1-1-2-1- فولادهای میکروآلیاژ شده 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 :
1-2-نکته :
2-1- معرفی معادلات  خزش:
2-2- بررسی تنش آستانه ای در آلیاژAl-0/03wt%Sc:
2-3-1- وابستگی سرعت کرنش حالت پایدار به تنش:
2-3-2- وابستگی تنش در حالت پایدار به دما:
2-3-3- مشاهده ریزساختار:
2-3-4-  آزمایش وجود تنش آستانه‌ای:
2-3-6-  انرژی فعالسازی واقعی:
...(ادامه دارد)

دانلود مقاله اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای

مشخصات این فایل
عنوان: اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 67

این مقاله درمورد اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای می باشد .

بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای

فولادهای میکروآلیاژ شده مولیبدن – نیوبیوم :
ممکن است میکروساختمان پرلیت – فریت داشته باشند و یا یک میکرو ساختمان فریت سوزنی داشته باشند ، در فولادهای نیوبیوم، اضافه کردن مولیبدن ، استحکام و تسلیم و استحکام کششی را حدود 20 مگا پاسکال (ksi 3) تا 30 مگا پاسکال (ksi 5/4) به ترتیب در هر 1/0 درصد روی رنج تحقیق شده 27/0 درصد مولیبدن افزایش می دهد ، اثر اصلی مولیبدن روی میکروساختمان  تغییر مورفولوژی پرلیت و معرفی بینیت فوقانی به صورت جانشینی جزیی برای پرلیت است . با این حال ، چون مقادیر جداگانه استحکام پرلیت و بینیت تا حدی مشابهند از اینرو پیشنهاد شده است که افزایش استحکام ناشی از قوی ساختن محلول جامد و قوی ساختن زیاد رسوب (CN)  Nb حاصله با نیوبیوم – مولیبدن باشد .
واکنش بین مولیبدن و نیوبیوم ( یا وانادیوم ( با اضافه کردن مولیبدن به صورت توزیعی برای افزایش قوی ساختن رسوب پیشنهاد شده است . این اثر به رسوب کاهش یافته در آستنیت به دلیل افزایش در قابلیت انحلال ناشی از کاهش در فعالیت کربن ایجاد شده با مولیبدن نسبت داده شده است . با رسوب کمتر در آستنیت ، رسوبات بیشتری  می توانند در فریت تشکیل شوند که .....(ادامه دارد)

فولادهای میکروآلیاژ شده ی تیتانیوم – نیوبیوم :
گرچه فولادهای تیتانیوم رسوب قوی شده محدودیت هایی بنا بر چقرمگی و تغییر پذیری خصوصیات مکانیکی دارند ، اما تحقیق نشان داده است که اضافه کردن تیتانیوم به فولادهای نیوبیوم کم کربن باعث پیشرفت در خصوصیات اشان می شود . تیتانیوم ، کارآیی نیوبیوم را افزایش می دهد . چون آن با نیترید تیتانیوم تشکیل دهنده ترکیب نیتروژن است ، بنابراین از شکل گیری نیوبیوم جلوگیری می کند و قابلیت افزایش انحلال نیوبیوم را در آستنیت میسر می سازد که باعث رسوب افزایش یافته ای از ذرات Nb(C,N) در فریت می شود اضافه کردن 04/0 درصد تیتانیوم به نوار فولاد حاوی مقادیر متفاوت نیوبیوم ، به طور ثابت ، افزایش استحکام حدود 105 مگا پاسکال (ksi 15) را برای دمای 675 درجه ی سانتیگراد (1250 درجه ی فارنهایت ) تولید می کند. نوار فولاد تیتانیوم – نیوبیوم نورد گرم شده در ایجاد استحکام های تسلیم حدود 550 مگا پاسکال (ksi  80) موثر است . افزودن وانادیوم و یا مولیبدن می توان استحکام ها را تا 690 مگا پاسکال (ksi 100) بالا ببرد . ]1[
1-2-نکته :
باتوجه به بررسی های انجام شده در مقالات وکتب تا کنون هیچ گونه بررسی در مورد تنش آستانه ای  برروی فولادهای میکروآلیاژی انجام نشده لذا در این پروژه جایی برای بحث ندارد. .....(ادامه دارد)

2-3-2- وابستگی تنش در حالت پایدار به دما:
انرژی فعالسازی ظاهری در تغییرشکل پلاستیک (Qa) محاسبه شد. از لحاظ جبری معادله 2-6 می‌تواند به معادله زیر تبدیل کرد:
(معادله 2-7)                                                                           
که در آن  = ln(A-1/nε1/n) ٭A یک ثابت است که نقطه مبنا را در سرعت کرنش ثابت بکار می‌گیرد. مقادیر Qa به وسیله ترسیم تنش با مدول طبیعی با استفاده از وابستگی دمایی مدول برشی Al خالص (MPa) بدست می‌آید که به صورت:
(معادله 2-8)                                                                          T16- (104×022/3) = G
برای مقادیر مختلف سرعت کرنش به طور لگاریتمی در برابر معکوس دمای مطلق تعریف می‌شود. شیب این وابستگی برابر با Qa/(nr) است. مشخص شد که مقادیر انرژی فعالسازی ظاهری در محدوده 30  176 تا  kJ/mol 120 470 به نحو مطلوبی بیشتر از انرژی فعالسازی برای خودپراکنی در Al خالص (kJ/mol 143= Q1) است که می‌توان این را به وجود تنش آستانه‌ای نسبت داد [5].
2-3-3- مشاهده ریزساختار:
در پی فرایند انحلال، بررسی TEM وجود ذرات کوچکی را نشان داد که به وسیله تکنیک طیف‌سنجی انرژی، به صورت Al3Cr, Al3Zr, Al6Mn تشخیص داده شد. این پراکندگی‌ها به طور نسبتاً یکنواخت در مناطق مرکزی دانه قرار داشتند .....(ادامه دارد)

آزمایش ریزساختار:
آزمایش زیرساختاری دو تکنیک بکار رفت: اسکن میکروسکوپ الکترونی (SEM) و میکروسکوپ انتقال الکترونی (TEM). در تکنیک اول ریزساختار کامپوزیت به وسیله اسکن میکروسوپ الکترونی Philips XL-30 با ولتاژ kV20 صورت گرفت. برای چنین آزمایشی نمونه‌ها به ضخامت mm5 بریده شدند و با تکنیک‌های معمول صیقل یافتند.
برای تحقیق TEM نمونه‌ها تا 40٪ کرنش تحت آزمون خزش قرارگرفتند. پس از کرنش نمونه‌ها به سرعت تحت بار سرد شدند تا گسترش زیرساختاری را در حین خزش نمونه‌ها حفظ شود. برای آزمایش TEM با ایجاد برش‌هایی نازک تقریبا به ضخامت mm4/0از طول گِیجی نمونه‌های خزش یافته تهیه شدند. برش‌های نازک با صیقل‌کاری مکانیکی تا ضخامت حدود  mm1/0 کاهش یافتند. این فویل‌ها با استفاده از صیقل‌کار الکتریکی تهیه شدند. محلول بکار رفته برای صیقل‌کاری مخلوطی از 75٪ متانول 25٪ HNO3 بود. یخ خشک برای حفظ دمای محلول در کمتر از K240 بکار رفت. فویل‌های نازک تهیه شده از این روش در kV200 عمل‌آوری شدند.
در مورد آزمایش مکانیکی هر دو آزمایش (تنش ثابت یا سرعت کرنش ثابت) غیرمنقطع و با تنش متغیر انجام شدند. به خاطر رفتار خزشی غیرعادی که در Al و برخی از .....(ادامه دارد)

اثر تاریخچه بارگذاری برروی تنش آستانه ای :
همانطور که گفته شد، تنش آستانه ای به میکرومکانیسم هایی از جمله واکنش نابجایی ها با ذرات بستگی دارد.بنابراین تنش آستانه ای به تنش اعمالی وتاریخچه بارگذاری نیز بستگی دارد.
برای بررسی این اثر نمونه هایی از ترکیب شیمیایی فولاد ضدزنگ L(N) 316 استفاده شد. اندازه متوسط دانه آلیاژ بر مبنای روش درون‌یابی خطی، μm10 65 است. نمونه خام در دمای K1373 برای یک ساعت در محلول فراوری شد و در پی آن پیش از ماشین کردن نمونه، سرمادهی با آب صورت گرفت. آزمایشهای مستقل خزشی در هوا و تحت بار ثابت با استفاده از نمونه‌های مدور با طول گیج mm50 (l0)و قطر گیج mm5 انجام شد. دو آزمایش خزشی در دمای K923 صورت گرفت؛ تنشها بر روی پایه ابعاد ابتدایی (σ0) 145و200 MPa بود. از این آزمایشها تحت عنوان «آزمایشهای خزشی متعارف» یاد می‌شود تا از «آزمایش خزشی با تنش متغیر» متمایز گردند. در آزمایش تنش متغیر، تنش آغازی پیوسته به میزان کمی کاهش یا افزایش می‌یابد تا حالت پایدار حفظ بشود. سه آزمایش خزشی با تنش متغیر با نام‌های SC1, SC2, SC3 انجام شد. SC1, SC2 دو آزمایش کاهشی به ترتیب با افت MPa15و10 بودند. σ0 برای SC1 و SC2 به ترتیب 8/177 و 2/180 MPa بود. SC3 یک آزمایش با تنش افزایشی و افت MPa 10 و MPa .....(ادامه دارد)

بخشی از فهرست مطالب مقاله اثر بسیار مهم دما برتنش آستانه ای

چکیده
مقدمه :
فولادهای کم آلیاژی:
اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده
فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم – وانادیوم :
- فولادهای میکروآلیاژ شده مولیبدن – نیوبیوم
- فولادهای میکرو آلیاژ شده ی وانادیوم – نیتروژن :
فولادهای میکروآلیاژ شده ی تیتانیوم
فولادهای میکروآلیاژ شده ی تیتانیوم – نیوبیوم :
معرفی معادلات  خزش:
بررسی تنش آستانه ای در آلیاژAl-0/03wt%Sc:
بررسی تنش آستانه ای در آلومینیوم 5083 اصلاحی 
وابستگی تنش در حالت پایدار به دما:
مشاهده ریزساختار:
بررسی تش آستانه ای در کامپوزیت 5% حجمی Sic-2124 Al :
ماده آزمایش :
آزمایش مکانیکی:
آزمایش ریزساختار:
- منحنی‌های خزش:
- توضیحات ابتدایی برای ناحیه I :
2-7-2- پیشرفت‌های تفسیر ناحیه I
- روشهای اندازه گیری تنش آستانه ای
روش تئوری با استفاده از مدلهای موجود:
2-9-اثر دما برتنش آستانه ای :
اثر تاریخچه بارگذاری برروی تنش آستانه ای :
نتیجه گیری
منابع