مطالعه تجربی ضریب انبساط گرمایی در آلیاژهای سبک آلومینیوم و منیزیم با مقایسه نتایج دیلاتومتری و آزمون نیرو- صفر

در این تحقیق، ضریب انبساط گرمایی دو آلیاژ سبک آلومینیوم a356 و منیزیم az91، بصورت تجربی با استفاده از آزمون دیلاتومتری و آزمون نیرو- صفر محاسبه شد. در آزمون نیرو- صفر، دمای نمونه در محدوده تعیین شده، بدون اعمال نیروی مکانیکی، با نرخ گرمایش و سرمایش 2 درجه سلسیوس بر ثانیه، تغییر کرده و منحنی کرنش حرارتی- دما رسم شد. مجددا چرخه فوق، با نرخ حرارتی 10 درجه سلسیوس بر ثانیه تکرار شده و اختلاف کرنش آن با نتایج چرخه قبل، به عنوان یک ضریب تصحیح، برای آزمون اصلی، به کرنش حرارتی اضافه گردید. نتایج نشان داد که در نرخ  2 درجه سلسیوس بر ثانیه، نمودار کرنش حرارتی- دما، بصورت خطی و در نرخ 10 درجه سلسیوس بر ثانیه، رفتار ماده به شکل حلقه هیسترزیس و غیرخطی بود. درصد خطای نتایج آزمون دیلاتومتری برای نمونه آلومینیومی برابر 47.52 درصد و برای نمونه منیزیمی برابر 48.69 درصد و درصد خطای آزمون نیرو- صفر در نرخ 2 درجه سلسیوس بر ثانیه برای نمونه آلومینیومی برابر با 1.68 درصد و برای نمونه منیزیمی برابر با 4.73 درصد محاسبه گردید.

experimental study on thermal expansion coefficient of light aluminum and magnesium alloys by comparing results of dilatometry and zero-force test

in this research, the thermal expansion coefficient of two light materials, a356 aluminum and az91 magnesium alloys, was calculated experimentally using dilatometric and zero-force tests. in the zero-force test, the temperature of the sample, in the specified range, without applying any mechanical forces, with a heating/cooling rate of 2 °c/s, was changed and the thermal straintemperature curve was plotted. the mentioned cycle was repeated at the temperature rate of 10 °c/s and the strain difference with the results of the previous cycle was added to the thermal strain as a correction factor during the main test. the results showed that at the rate of 2 °c/s, the thermal strain-temperature curve was linear and the material behavior was nonlinear and as a hysteresis loop at 10 °c/s. the error of dilatometric test results for aluminum samples was 47.52% and for magnesium samples was 48.69% and the error percentage of the zero-force test at 2 °c/s for aluminum samples was 1.68%, where it was 4.73% for magnesium specimens.