در این تحقیق روش پرس کاری شیاری محدود شده (constrained groove pressing) به عنوان یکی از روش های تغییرشکل بسیار شدید بر روی صفحه های آلومینیوم خالص تجاری انجام شد. در روش پرس کاری شیاری محدود شده نمونه با پرس کاری متوالی در قالب شیاردار نامتقارن و قالب تخت، تحت شرایط کرنش صفحه ای، در معرض تغییرشکل برشی قرار می گیرد. هر مرحله ی کامل پرس کاری شیاری، شامل چهار مرتبه عملیات پرس می باشد. ابتدا نمونه در قالب شیاردار نامتقارن پرس گردیده و شکل شیاری به خود می گیرد و بعد از آن در قالب تخت، صاف می گردد. به دلیل نامتقارن بودن قالب، با چرخش 180 درجه ای نمونه حول محور عمود بر سطح پرس، این عمل تکرار می شود تا نواحی ای که قبلا تغییرشکل نداده بودند این بار تحت تغییر شکل قرار بگیرند. با توجه به هندسه ی قالب، با هر مرحله پرس کاری شیاری، به طور یکنواخت کرنش حقیقی 16/1 در نمونه ایجاد می شود. در تحقیق حاضر با عملیات پرس کاری شیاری در مجموع کرنش 64/4 در صفحه های آلومینیومی ایجاد گردید. برای مطالعه ی تأثیر این روش روی خواص مکانیکی نمونه ها از آزمون های کشش و میکروسختی استفاده شد و میزان کرنش اعمالی و سختی نمونه های پرس کاری شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد مراحل پرس کاری سختی نمونه ها افزایش می یابد این درحالی است که استحکام آن ها تا مرحله ی دوم پرس کاری، افزایش قابل ملاحظه ای داشته ولی در ادامه و با افزایش مراحل پرس کاری، تغییرات چندانی در استحکام نمونه ها رخ نمی دهد. همچنین برای بررسی اثر ریز شدن اندازه دانه در این روش از پراش اشعه ی ایکس (x-ray) استفاده شد. بدین منظور از هر مرحله ی کامل پرس کاری شیاری یک نمونه تهیه گردید و با استفاده از اشعه ی ایکس مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد مراحل پرس کاری شیاری اندازه دانه کاهش می یابد. به منظور بررسی سیلان ماده در این روش نیز، شبیه سازی های المان محدود تحت شرایط سه بعدی، کرنش صفحه ای دو بعدی و تنش صفحه ای دو بعدی با استفاده از نرم افزار abaqus انجام شد. مقایسه ی منحنی های نیروی به دست آمده توسط شبیه سازی با منحنی به دست آمده از روش آزمایشگاهی نشان داد که حالت واقعی روش پرس کاری شیاری ترکیبی از شرایط کرنش صفحه ای و تنش صفحه ای می باشد.

از آلیاژسازی مکانیکی استفاده می شود جهت تولید آلیاژهایی که هم استحکام بالایی داشته باشند و هم از هدایت بالایی برخوردار باشند . هدف از این پایان نامه مطالعه تأثیر زمان آسیابکاری بر روی تشکیل محلول جامد فوق اشباع کرم در مس است . با استفاده از آسیاب سیاره ای مخلوط های حاوی پودر مس و 3 , 6 % اتمی کرم آلیاژسازی مکانیکی می شوند . دیاگرام تعادل فازیcu-cr نشان دهنده حلالیت جزئی این دو عنصر در یکدیگر در حالت جامد است .اما آسیابکاری با انرژی بالا می تواند به طور چشم گیری حد حلالیت کرم در مس را افزایش دهد . نتایج نشان می دهد که با افزایش زمان آسیابکاری سایز دانه کاهش پیدا می کند . سایز دانه در نمونه های حاوی 3% اتمی crبه مقدار کمینه 57 نانومتر و در نمونه های حاوی 6% اتمی cr به مقدار کمینه 35 نانومتر بعد از 75 ساعت آسیابکاری می رسد . میکروسختی نشان دهنده مقدار بیشینه vhn 439 برای آلیاژ حاوی 6% اتمی کرم و مدت زمان آسیابکاری 100 ساعت است . یک روش جدید آنالیز کمی با استفاده از پراش اشعه x در نمونه هایی که مورد آنالیز پراش اشعه x قرار گرفته اند مورد استفاده قرار گرفته است . برآوردی از افزایش حد حلالیت کرم در مس در اثر ریزساختار شدن در خلال آسیابکاری ، بر اساس یک آنالیز ترمودینامیکی بر پایه تأثیر کاهش سایز دانه بر روی پتانسیل شیمیایی انجام پذیرفته است . برآوردی از افزایش چگالی نابجایی ها بر اساس یک آنالیز ترمودینامیکی ، بر پایه حضور عیوب کریستالی که موجب افزایش انرژی آزاد گیبس می شوند انجام پذیرفته است .

چکیده بررسی رفتار حرارتی و مکانیکی نانو کامپوزیت پلی پروپیلن/خاک رس (pp/clay) تغییر شکل یافته به روش نورد محدود شده به کوشش زهرا باقری در این تحقیق، نورد محدود شده (constrained rolling) نانوکامپوزیت زمینه پلی پروپیلن تقویت شده با نانو ذرات خاک رس (pp/clay) مورد بررسی قرار گرفته است. در نورد محدود شده، غلتک ها طوری طراحی شده اند که دیواره جانبی غلتک پایینی باعث محدودیت عرضی می شود و غلتک بالایی مانند یک پلانگر نمونه را تغییر شکل می دهد. در این شرایط، نمونه در یک کانال، همزمان تحت فشار و کشش دچار تغییر شکل مومسان می گردد. این روش نوین مانع پدید آمدن حفره و عیوب ساختاری در نمونه می شود و در نتیجه ی آن، خواص مکانیکی و حرارتی بهبود می یابد. با استفاده از این روش، نوارهای نانوکامپوزیت زمینه pp، تقویت شده با درصد های متفاوت خاک رس (0، 3، 5 و10) تغییر شکل یافنه و رفتار مکانیکی و حرارتی آن ها توسط آزمون کشش، سختی، گرماسنج روبشی تفاضلی و آزمون مکانیکی دینامیکی و سطح شکست نمونه های کشیده شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد ارزیابی قرار گرفت. وابسته بودن تنش تسلیم نمونه ها به نرخ کرنش های متفاوت ( 01/0، 03/0و 1/0) توسط معادله ایرینگ بررسی گردید. نتایج بدست آمده از آزمون کشش نشان داد که انعطاف پذیری نمونه pp خالص با انجام نورد محدود شده، از 32% به 80% افزایش یافته و با افزایش میزان خاک رس کاهش می یابد. همچنین قبل از نورد محدود شده با مقایسه تنش تسلیم pp خالص و pp/3%clay در نرخ کرنش 1/0، استحکام تسلیم به ترتیب از 64/24 به 51/25 و بعد از نورد محدود شده از 59/25 به 09/31 بهبود می یابد. در آزمون سختی شور، سختی نمونه های بعد از نورد افزایش یافته و میزان برگشت دینامیکی کاهش می یابد که مقدار سختی با افزایش میزان خاک رس و نرخ کرنش بیشتر شده اما برگشت دینامیکی کمتر می شود. با توجه به مدل ایرینگ، آنتالپی فعالسازی برای نمونه ppخالص با انجام نورد محدود شده از 07/62 به j/mol 7/35 کاهش نشان می دهد که با افزایش درصد خاک رس، افزایش می یابد. در آنالیز dscگرمای ذوب برای نمونه ppخالص از 94/57 به 25/43 افت کرده و با افزایش نرخ کرنش افزایش می یابد. همچنین درجه بلورینگی pp خالص از مقدار 99/27 قبل از نورد محدود شده به 89/20 بعد از نورد محدود شده کاهش می یابد. با انجام آنالیز dma، میرایش که نشان دهنده ی مقاومت ماده در برابر تغییر شکل می باشد، برای نمونه pp خالص از 0511/0 به 0581/0 تغییر کرده که با افزایش میزان خاک رس بیشتر می شود. همچنین دمای انتقال شیشه ای برای pp خالص قبل از نورد محدود شده 9/21- می باشد که با نورد محدود شده افزایش یافته و به 87/24- درجه سانتیگراد می رسد. این مقدار با افزایش میزان خاک رس کاهش می یابد. بنابراین با جمع بندی نتایج بدست آمده می توان گفت فرایند نورد محدود شده نسل جدیدی از روش های تغییر شکل مومسان مواد پلیمری می باشد که موجب بهبود خواص و کارایی ماده می گردد. کلمات کلیدی: نورد محدود شده، نانوکامپوزیتpp/clay ، رفتار مکانیکی و حرارتی، نرخ کرنش، معادله ایرینگ

چکیده ندارد.

اتوکاری از جمله روشهای شکل دادن فلزات است که کاربرد وسیعی در صنعت دارد. ترکیب این فرآیند با فرآیند کشش عمیق، امکان تولید قطعات تو خالی جداره نازک با ضخامت دیواره یکنواخت را فراهم می آورد. در این روش می توان نسبت ارتفاع به قطر قطعه تو خالی را به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش داد. در فرآیند اتوکاری، قطعه جداره نازک تولید شده در فرآیند کشش عمیق، توسط یک سنبه متحرک از درون یک قالب مناسب عبور داده می شود تا ضخامت دیواره آن کاهش یابد. در فرآیند کشش عمیق خلاصی بین سنبه و قالب بگونه ای باشد که ضخیم شدن ورق تسهیل گردد، در این صورت لبه بالایی دیواره قوطی کشیده شده ضخیم تر از ورق اولیه خواهد بود. اگر پس از مرحله اول کشش مجدد انجام گیرد، ضخامت در لبه قوطی باز هم بیشتر شده و ممکن است تا 50 درصد ضخامت اولیه افزایش یابد ازینرو به منظور ایجاد یکنواختی در ضخامت دیواره پس از کشش عمیق یک مرحله اتوکاری الزامی می باشد. در این تحقیق، فرآیند اتوکاری ورقهای آلومینیوم تجاری تحلیل و مورد بررسی قرار گرفته است . بدین منظور ابتدا ورق آلومینیومی بصورت گرده های مناسب برش داده شده و با استفاده از سنبه و قالب کشش عمیق، قوطی اولیه تهیه می گردد. سپس قوطی توسط قالب اتوکاری طراحی شده، کشیده می شود. در این میان تاثیر عواملی چون کاهش ضخامت ، اصطکاک ، روانکاری، عملیات حرارتی و خصوصیات ماده بررسی میگردد. همچنین شرایط بهینه جهت دستیابی به کیفیت سطح خوب در حین فرایند اتوکاری نیز مورد تحقیق قرار گرفت . علاوه بر این آنالیز تئوری فرآیند اتوکاری نیز انجام گرفت و با نتایج حاصل از آزمایشهای عملی مقایسه گردید.

در این تحقیق با استفاده از تئوری حد بالایی، فرآیند اکستروژن قوطی - قوطی مورد بررسی قرار گرفته است . با بکارگیری این تئوری، توان لازم برای تغییر شکل داخلی، توان مصرفی روی سطوح ناپیوستگی سرعت و توان مصرفی روی سطوح اصطکاکی تعیین گردید. برای آنالیز این فرآیند یک میدان سرعت استوانه ای همراه با سطوح ناپیوستگی منشوری برای نواحی تغییرشکل بکار گرفته شد. نتیجه آنالیز ریاضی بصورت معادله ای ارائه شده است .

در این تحقیق با استفاده از تئوری حد بالایی، فرآیند اکستروژن ترکیبی معکوس - مستقیم مقاطع چند ضلعی و دایره قطعات بشکل قوطی - میله مورد بررسی قرار گرفت است . با بکارگیری این تئوری، توان تغییر شکل، توان داخلی، توان ناشی از اصطحکام و کار زاید تعیین گردید. در صورت ضربه ای بودن فرایند توان لازم برای غلبه بر اینرسی نیز قابل محاسبه می باشد. برای تحلیل حد بالایی فرآیند یک میدان سرعت استوانه ای همراه با سطوح ناپیوستگی منشوری برای نواحی تغییر شکل بکار گرفته شد. نتایج بصورت معادلات ریاضی و منحنی های مختلف ارائه شده است . علاوه بر تحلیل تنش ، سیلان فلز نیز با رسم خطوط سرعت و با استفاده از معادلات سرعت در نواحی مختلف تغییر شکل نمایش داده شده اند. برای حل معادلات حاصله از تحلیل ریاضی از یک برنامه کامپیوتری مناسب استفاده گردید. به منظور مقایسه نتایج تحلیلی با نتایج عملی، آزمایشات مختلف در ابعاد آزمایشگاهی روی فرآیند اکستروژن ترکیبی معکوس - مستقیم انجام گرفت . در کلیه آزمایشات از نمونه های آلومینیوم تجارتی که در دمای 430 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت تابکاری شده بودند، استفاده شد. نمونه ها با ضخامتهای مختلف تهیه می شدند. و آزمایشات با کاهش مقطع های مختلف چه در ناحیه اکستروژن و معکوس و چه در ناحیه اکستروژن مستقیم آن انجام پذیرفتند. قالبهای مورد نیاز آزمایشات تجربی با توجه به ظرفیت پرس موجود، طراحی و ساخته شدند. به منظور استحکام بخشی، عملیات حرارتی مناسب روی قطعات قالب و سمبه انجام گرفت . کلیه آزمایشات توسط یک پرس 20 تن مجهز به سیستم کامپیوتری انجام گرفت . مقادیر نیرو بر حسب جابجایی سمبه در طول انجام هر آزمایش توسط سیستم کامپیوتری از پرس دریافت و بصورت نمودار رسم شده اند. برای مقایسه نتایج آزمایشات با تحلیل ریاضی لازم بود که دو پارامتر تنش سیلان و فاکتور ثابت اصطکاک از آزمایش اکستروژن دو طرفه که شباهت زیادی با فرآیند اکستروژن ترکیبی معکوس - مستقیم دارد، استفاده گردید. تنش سیلان نیز بوسیله انجام آزمایش فشار تک محوری بطور دقیق تعیین شد. نتایج حاصل از تحلیل تئوری فرآیند و آزمایشات به صورت منحنیهای مختلف ارائه شده اند. بررسی این نتایج نشان می دهند که نیروی پیش بینی شده توسط تحلیل حد بالایی، تقریبا 10 درصد بیشتر از نیروی واقعی برای تغییر شکل است . برای تجربی و آزمایشگاهی سیلان فلز در فرآیند اکستروژن ترکیبی معکوس - مستقیم، تعدادی از نمونه های اولیه در جهت محورشان نصف و مقطع آنها شبکه بندی شد. با انجام فرآیند استروژن معکوس - مستقیم روی این نمونه ها نحوه سیلان فلز بخوبی رویت گشت . نتایج حاصله هماهنگی مناسبی با سیلان فلز و پیش بینی تئوری شده در حد بالایی، نشان داد.