تعیین پارامترهای رئولوژیکی مدل کراس برای آلیاژ نیمه جامد آلومینیوم 7075 با استفاده از آزمون‌های تست فشار و اکستروژن معکوس

Abstract

آلیاژهای فلزی در محدوده دمای نیمه جامد رفتار رئولوژیکی مشابه سیالات غیر نیوتنی نشان می‌دهند. چنین رفتاری را می‌توان با استفاده از مدل‌های رئولوژیکی توصیف نموده و برای تعیین پارامتر‌های این مدل‌ها از روش‌های ویسکومتری معمول استفاده نمود. در این تحقیق، ویسکوزیته آلیاژ نیمه جامد آلومینیوم 7075 با استفاده از نتایج سیگنال‌های نیرو – جابجائی حاصل از دو آزمون فشار در بین صفحات موازی و اکستروژن معکوس اندازه گیری شد و برای تعیین پارامتر‌های مدل کراس در محدوده وسیعی از نرخ برش مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر پارامتر‌‌‌‌‌های نرخ برش و دما (میزان کسر جامد) بر روی ویسکوزیته آلیاژ بررسی گردید. مشاهده گردید که رفتار این آلیاژ در محدوده نیمه جامد از نوع رقیق شونده برشی است که در آن با افزایش نرخ برش مقدار ویسکوزیته کاهش می‌یابد. همچنین با افزایش دما مقدار ماکزیمم نیروی وارده به دلیل کاهش میزان کسر جامد و کاهش مقاومت در برابر سیلان ناشی از آن کاهش می‌یابد که سبب کاهش مقدار ویسکوزیته می‌گردد. نتایج نشان داد که مقادیر ویسکوزیته محاسبه شده توسط مدل چهارپارامتری کراس در مطابقت خوبی با نتایج تجربی به دست آمده در محدوده وسیعی از نرخ برش می‌باشد. همچنین نتایج شبیه سازی صورت گرفته نشانگر عملکرد بسیار خوب مدل ارائه شده برای پیش بینی خواص رئولوژیکی و رفتار سیلانی آلیاژ نیمه جامد در محدوده وسیعی از نرخ برش می‌باشد.