مهندس احسان بادامی(دانشجوی دوره دکتری مهندسی مواد و متالورژی)، بیستم خردادماه 1393 از پایان نامه دکتری خود تحت عنوان «مدلسازی تحولات ریزساختاری در فرایند ترمومکانیکی آلیاژ آلومینیوم» دفاع می کند.

چکیده این رساله که به راهنمایی دکتر محمدتقی صالحی و مشاوره دکترسیدحسین سیدین انجام شده، به رح زیر است. ضمنا این جلسه دفاعیه، ساعت 8:30 در سالن آمفی تأتر دانشکده مواد و متالورژی دفاع برگزار می شود.

چکیده امروزه مدلسازی تحولات ریزساختاری طی فرایندهای ترمومکانیکی آلیاژهای آلومینیوم به دلیل اینکه امکان طراحی بهینه را با هزینه کمتر نسبت به روشهای تجربی فراهم میآورد، بسیار مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این میان، مدل های فیزیکی به دلیل تمرکز بر روی مکانیزم هایی که در مواد مختلف و شرایط مختلف فرایندها رخ میدهد؛ توجه بیشتری را نسبت به مدلهای تجربی به خود معطوف داشته است. مدل توسعه داده شده در این پژوهش، یک مدل ریزساختاری مبتنی بر GDRX، برای شبیه‌سازی نحوه وقوع و پیشروی تبلور مجدد دینامیکی طی فرایند ترمومکانیکی آلیاژ آلومینیوم 6061 است. به منظور مدلسازی تغییرات ریزساختار از جمله اندازه دانهها با میزان کرنش اعمال شده، از یک هشت‌ وجهی ناقص برای دانه استفاده شده به گونهای که تغییرات سه بعدی اندازه دانه قابل اندازهگیری باشد. کرنش آغاز و پایان تبلور مجدد، اندازه دانه میانگین و کسر مرزهای فرعی و روند تغییر این پارامترهای ریزساختاری از مدل تخمین زده شده است.

 بررسی های میکروسکپهای نوری، SEM و EBSD روی نمونه های آلومینیومی که تحت آزمایش فشار گرم قرار گرفت، برای ارزیابی مدل استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیهسازی با نتایج حاصل از آزمایشها و همچنین با نتایج آزمایش‌های عملی پیچش گرم و نورد گرم ارائه شده در پژوهشهای دیگر ارزیابی شده است. به منظور ارزیابی مدل ارائه شده برای تغییرات ریزساختاری از تغییرات ریزساختاری ایجاد شده در حین آزمایش فشار استفاده شده است. در این آزمایشها نمونه هایی از آلیاژ 6061 آلومینیوم، در محدوده دمای C° 325 تا C° 475 و نرخ کرنش بین 1/s 003/0 تا 1/s 3/0 تا کرنشهای بالا فشرده شده است. نمونهها پس از اتمام آزمایش به سرعت سرد شد و تغییرات ریزساختار آنها نسبت به قبل از آزمایش فشار بوسیله میکروسکپهای نوری، SEM و EBSD مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین منحنی های تنش و کرنش برای دستیابی به مدلی برای پیشبینی رفتار سیلان گرم این آلیاژ 6061 آلومینیوم مورد استفاده قرار گرفت. 

نتایج آزمایشها به دست آمده از بررسی های ریزساختاری و نتایج حاصل از شبیهسازی سازگاری نسبتا مناسبی را نشان داد. اندازه دانه پیشبینی شده از مدل به طور متوسط 7% نسبت به نتایج واقعی خطا دارد. کسر مرزهای فرعی به دست آمده از مدل نیز در حدود 20% اختلاف را نسبت به نتایج آزمایش نشان میدهد.  

نتایج مدل همچنین با نتایج آزمایش‌های عملی پیچش گرم و نورد گرم ارائه شده در پژوهشهای دیگر ارزیابی شده است. مقایسه‌ها، سازگاری بسیار خوب مدل را با نتایج این آزمایشها نشان می‌دهد.

ایمیل دانشجو: badami_e@iust.ac.ir