بررسي رفتار خستگي و چقرمگي شكست آلياژ كار شده آلومينيوم سري 7000

كارشناسي ارشد

ريزساختار و خواص مكانيكي ابزار كارابين GUARD-O ساخت شركت EDELWEISS ساخته شده با آلياژ Al-7175، در اين پژوهش مورد بررسي قرار گرفت. ريزساختار نهايي، شكل گيري كارابين با فرآيند فورج و وجود پوششي با ضخامت 19.36 µm و سختي 212±1.41 HV0.5kgF را در كارابين تاييد كرد. به منظور بررسي رفتار خستگي كارابين ابتدا طي آزمايش تجربي، بارگذاري چرخه‌اي با فركانس 2 Hz و نيروي كششي 15 kN بر روي محور اصلي كارابين اعمال شد. در اين بارگذاري كارابين پس از طي 2227 چرخه از دو ناحيه دماغه و بالاي بدنه اصلي دچار شكست شد. شكست نگاري در سطح بدنه اصلي كارابين ترك‌هاي ثانويه كه بين دانه‌ها رشد پيدا كرده‌اند را نشان داد. شرايط بارگذاري چرخه‌اي ذكرشده، با استفاده از نرم افزار ABAQUS و نرم افزار تحليل خستگي FE-safe بر روي كارابين مدلسازي شده، شبيه سازي شد. در اين شبيه‌سازي نتايج آزمايش كشش تجربي انجام شده، براي تعريف خواص آلياژ تشكيل دهنده كارابين در هردو نرم افزار استفاده شد. شكست خستگي در شبيه‌سازي انجام شده، در ناحيه بالاي بدنه اصلي پس از طي 2290 چرخه رخ داد. نتايج شبيه‌سازي مطابقت خوبي با نتايج تجربي داشتند. به منظور تعيين ارتباط بين نيروي اعمالي بر روي كارابين و تعداد چرخه منجر به شكست، شبيه‌سازي با بارگذاري‌هاي مختلف تكرار شد و رابطه بين نيرو و عمر خستگي كارابين به صورت F = 65.5×Nfracture-0.186 بدست آمد.

196378

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر بهمن ميرزاخاني

مهندسي مواد-گرايش شكل دادن فلزات

دكتر حسين عربي، دكتر باقر محمدصادقي