پیش‌بینی رفتار تنش- کرنش آلیاژ آلومینیوم 7075 پس از ecap با بهره‌گیری از فروروی میکرو و مدل‌سازی میکروساختاری

در مقاله حاضر امکان پیش‌بینی رفتار الاستیک پلاستیک آلیاژ آلومینیوم 7075 پس از تغییر شکل پلاستیک شدید با تخمین رفتار الاستیک پلاستیک دانه و مرزدانه و مدل‌سازی المان محدود میکروساختاری مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور ابتدا فرآیند روزنرانی در کانال‌های مشابه زاویه‌دار انجام شد و آزمون‌های سختی‌سنجی و کشش در حالت ماکرو و همچنین آزمون فروروی میکرو روی نمونه‌های تولید شده صورت گرفت. با استفاده از داده‌های به‌دست‌آمده از آزمون‌های سختی و کشش، روابط ریاضی برای ارتباط‌دادن سختی و خواص استحکام استاتیکی در آلیاژ مورد نظر به دست آمد. در کنار روابط ریاضی، از مدل‌سازی معکوس فرآیند فروروی میکرو در نرم‌افزار المان محدود آباکوس به‌منظور تبدیل سختی در دانه و مرز آن به منحنی‌های تنش کرنش بهره برده شده است. از نتایج به‌دست‌آمده به عنوان رفتار الاستیک پلاستیک فازها در مدل‌سازی میکروساختاری استفاده شده است. در ادامه با استفاده از تصویر میکروساختاری، مدل‌سازی آزمون کشش برای یک بخش حجمی نشانگر از میکروساختار در نرم‌افزار المان محدود انجام شده است و رفتار به‌دست‌آمده از مدل میکروساختاری با رفتار آزمون کشش تجربی مقایسه شده است.

Predicting Stress-Strain Behavior of ECAPed 7075 Al Alloy Using Micro-Indentation and Micro-Structural Modeling

The focus of this paper is to investigate the possibility of consideration of grains and grain boundaries and their elasticplastic behavior to predict the stressstrain behavior of ECAPed 7075 Al alloy using a finite element micromechanical approach. For this purpose equal channel angular pressing is performed on the alloy and hardness and tensile tests were performed in the macro mode as well as the microindentation test on distinct areas of microstructure. Mathematical relations were obtained for the correlate the hardness and static strength properties of the alloy using the obtained data from hardness and tensile tests. In addition to the mathematical relations, backward simulation of the microindentation process has been used in the Abaqus finite element software to convert the hardness in the grain and its boundary to stressstrain curves. The elasticplastic behavior of the phases has been used in microstructural modeling. Modeling of the strain test has been performed in the finite element software for the microstructures using the microstructural image. The predicted stressstrain behavior from microstructural modeling has been compared with experimental results.