روش نوین محاسبه کرنش شکست قطعات برشی و تاچ دار در شرایط دمایی و سه محوره ی تنش مختلف

تعیین مشخصات پایدار رفتار ماده تحت تأثیرات تنش و دما به منظور طراحی مطلوب. در صنعت فرم دهی فلزات به طرز قابل توجهی مهم می باشد. هدف این پژوهش ارائه یک روش نوین اندازه گیری کرنش شکست قطعات برشی و تاچ دار. در سه محوره های مختلف تنش با استفاده از دستگاه اندازه گیری وی ام ام می باشد. همچنین تأثیرات افزایش دما بر کرنش شکست نیز بررسی گردید. ماده مورد بررسی آلومینیوم 5083-اچ 321 می باشد.
برای این منظور 24 نمونه مختلف تخت از جمله نمونه های برشی و تاچ دار. برای 4 نوع سه محوره ی 0/2 و 0/33 و 0/38 و 0/55 جهت تست در سه محدوده دمایی (400،200،25 درجه سانتیگراد). مهیاسازی و تحت شرایط بارگذاری استاتیکی مورد آزمایش قرار گرفتند. کرنش شکست نمونه ها اندازه گیری و نتایج مرتبط حاصل گردید. نتایج مورد حاصل با نتایج تجربی دیگران و همچنین نتایج شبیه سازی شده مدل رایس و تریسی مقایسه شدند.
همچنین با انجام آزمایش های جدیدی که در این مقاله انجام گردید. نقطه قطع شدن منحنی در سه محوره 0/2 حاصل گردید. با بررسی نتایج نمایان می شود که در دمای پایین (25 درجه سانتی گراد)، با افزایش سه محوره تنش، کرنش شکست روندی کاهشی دارد. در حالی که در دمای 200 درجه سانتی گراد این روند تقریباً ثابت است ولی در دمای 400 درجه سانتیگراد این روند افزایشی است.

فولاد سبز چیست-فولاد پایدار

فولاد سبز چیست؟
فولاد سبز به عنوان یک جایگزین پایدار تر برای فولادِ سنتی مد نظر قرار می گیرد. زیرا تولید آن به میزان کمتری از گازهای گلخانه ای و آلاینده های هوا منجر می شود. همچنین، استفاده از مواد بازیافتی در تولید فولاد سبز به معنای کاهش استفاده از مواد معدنی طبیعی و حفظ منابع طبیعی است.
فولاد سبز در صنایع مختلفی مانند ساخت و ساز، خودروسازی، صنایع لوازم خانگی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می شود. توسعه و استفاده از فولاد سبز می تواند به حفظ محیط زیست، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و حفظ منابع طبیعی کمک کند.

مزایایی که عملکرد فولادِ سبز را بهبود می بخشد عبارتند از:

کاهش انتشار گازهای گلخانه ای: فولاد سبز، در مقایسه با فولادِ سنتی، به میزان کمتری گازهای گلخانه ای انتشار می دهد. این امر باعث می شود که استفاده از فولادِ سبز در پروژه های مرتبط با تغییرات آب و هوایی. و کاهش اثرات زیست محیطی مورد توجه قرار گیرد.

صرفه جویی در مصرف منابع: فولاد سبز از طریق استفاده از مواد بازیافتی و بهینه سازی فرآیندهای تولید. منجر به کاهش مصرف منابع طبیعی و انرژی می شود. این موضوع می تواند به صرفه جویی در هزینه های مربوط به تولید و منابع طبیعی منجر شود.

حفاظت از محیط زیست: با استفاده از فولادِ سبز، می توان آلودگی هوا. آب و خاک را به حداقل رساند و تأثیرات زیست محیطی منفی را کاهش داد. فولادِ سبز با کاهش آلاینده ها و استفاده از فناوری های پیشرفته، بهبود کیفیت هوا و حفظ منابع طبیعی کمک می کند.

بنابراین در کل عملکرد و کارایی فولاد سبز می تواند با فولادِ سنتی مشابه یا بهتر باشد. به ویژه از نظر مزایای زیست محیطی و استفاده بهینه از منابع. اما در صورتی که نیازهای خاصی برای محصولات و کاربردها وجود داشته باشد. ممکن است مورد استفاده قرار گیرد که فولادِ سنتی با خصوصیات خاصی بهتر باشد.
کارایی و عملکرد فولاد سبز و فولادِ سنتی به طور کلی می تواند مشابه باشد. هر دوی این مواد قابلیت ها و ویژگی های مشابهی را در ارائه استحکام مکانیکی. مقاومت در برابر فشار، انعطاف پذیری، قابلیت شکل دهی و خصوصیات دیگر دارند.

فولاد غیر آلیاژی-کاربرد فولاد غیر آلیاژی-تفاوت فولاد آلیاژی و غیر آلیاژی
فولاد غیر آلیاژی چطور تولید می شود؟
ساخت فولاد غیرآلیاژی با قرار دهی سنگ معدن در کوره، و ذوب آن انجام می شود. روند ذوب هرگونه ناخالصی موجود در سنگ آهن را از بین می برد. پس از انجام اولین فرآیند ذوب، فولاد هنوز مقدار کربن زیادی برای تبدیل شدن به فولاد غیر آلیاژی را دارد. روند ذوب بارها و بارها انجام می شود تا زمانی که میزان کربن موجود در سنگ معدن. به زیر 1.5 درصد از محتوای کل فولاد کاهش یابد.

کاربرد
از فولاد مورد نظر می توان برای کاربردهای مختلف استفاده نمود. میله های فولادی که برای تقویت و استحکام بتن استفاده می شود، از این نوع فولاد است. آهن فرفورژه (آهن فرآوری شده) یکی دیگر از انواع فولاد غیرآلیاژی است. آهن فرفورژه، نرم و به راحتی در اشکال مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. اما استحکام بسیار کمی دارد. از این فولاد اغلب برای ساخت دروازه ها و نرده های تزئینی استفاده می شود.
از فولادهای غیرآلیاژِی در قطعات کم اهمیت ماشین آلات، لوازم خانگی. محصولات روز مره مانند لوازم خانگی، قطعات مبلمان فلزی، اتصال دهنده های بست، ساخت و ساز ((در ساخت و سازهای عمومی، صنعتی)). صنایع خودرو و همچنین هیدرولیک استفاده می شود. علاوه بر این، برخی از آنها همچنین در تولید مخازن تحت فشار برای نیتروژن یا هوا. لوله هایی برای تأمین آب آشامیدنی، قطعات مورد استفاده در حمل و نقل هوایی و راه آهن استفاده می شوند.
نرده های تولیدی از آهن فرفورژه مثال خوبی برای استفاده از فولاد غیر آلیاژی است.
آهن فرفورژه بدلیل دارا بودن کربن اندک در ساختار خود، به عنوان یک فولاد غیر آلیاژی در نظر گرفته می شود.

کاربرد فولاد غیر آلیاژی برای ساخت و ساز
فولاد های غیر آلیاژی از جنس فولاد سخت و با حداقل کربن هستند. از این رو از قابلیت جوشکاری خوبی برخوردار هستند. و برای نورد سرد و گرم مناسب هستند. عدم وجود عناصر آلیاژی در این فولاد، منجر به سختی منحصر به فردی می شود. به جز قسمت های کوچکی که امکان انجام عملیات حرارتی فولاد بر روی آنها وجود دارد.

فولاد به دلیل مخلوطی از اتم های کربن با اتم های آهن، فولاد کربن نام دارد. عناصر اضافه شده شکل پذیری و استحکام فولاد را فراهم می کنند.
در طول فرآیند ذوب، عناصر دیگری مانند آلومینیوم به فولاد افزوده می شود. که آن را به یک فولاد آلیاژِی تبدیل می کند. اما اگر به هنگام ذوب، هیچ عنصری به فولاد اضافه نشود، به آن فولاد غیر آلیاژی می گویند.