Εξέλιξη της μικροδομής και του κρυσταλλογραφικού ιστού κατά την έλαση και κατά την προσομοίωση θερμικών κατεργασιών βαφής του κράματος αλουμινίου 3104

Ζαχαρόπουλος, Ζήσιμος; Zacharopoulos, Zisimos

dc.contributor.author	Ζαχαρόπουλος, Ζήσιμος	el
dc.contributor.author	Zacharopoulos, Zisimos	en
dc.date.accessioned	2022-02-17T09:16:26Z
dc.date.available	2022-02-17T09:16:26Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54751
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22449
dc.rights	Default License
dc.subject	Μεταλλικά υλικά	el
dc.subject	Έλαση	el
dc.subject	Αλουμίνιο	el
dc.subject	Μικροδομή	el
dc.subject	Κρυσταλλογραφικός ιστός	el
dc.subject	Metallic materials	en
dc.subject	Rolling	en
dc.subject	Aluminium	en
dc.subject	Microstructure	en
dc.subject	Crystallographic texture	en
dc.title	Εξέλιξη της μικροδομής και του κρυσταλλογραφικού ιστού κατά την έλαση και κατά την προσομοίωση θερμικών κατεργασιών βαφής του κράματος αλουμινίου 3104	el
dc.title	The development of microstructure and crystallographic texture during rolling and heat treatment processes of aluminium 3104	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μεταλλοτεχνία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-13
heal.abstract	Γενικά, η παραγωγή φύλλων κράματος αλουμινίου της σειράς 3104 που προορίζονται για συσκευασίες ποτών και τροφίμων απασχολεί τον ερευνητικό κλάδο για πολλά χρόνια με πολυάριθμες μελέτες να αφορούν στην παραγωγή τους. Παρ’ όλα αυτά, οι αστοχίες των προϊόντων και το υψηλό ποσοστό του απορριφθέντος υλικού κατά τις κατεργασίες διαμόρφωσης εντείνουν την ανάγκη για περαιτέρω μελέτη και επίλυση του δεδομένου προβλήματος καθώς οι συνέπειές του είναι κοστοβόρες και χρονοβόρες. Η αλληλένδετη σχέση, λοιπόν, της μικροδομής, του κρυσταλλογραφικού ιστού και των μετέπειτα μηχανικών ιδιοτήτων του υλικού είναι ιδιαίτερα κρίσιμη και χρήζει των απαραίτητων βελτιστοποιήσεων ώστε να αποφευχθούν οι προαναφερθείσες δυσκολίες. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη κράματος αλουμινίου 3104 και χωρίζεται σε δύο διακριτά μέρη. Στο πρώτο μέρος (μελέτη «Α»), εξετάζεται η επίδραση της μονο-αξονικής παραμόρφωσης (μέσω εφελκυσμού) σε υλικό, το οποίο είχε υποστεί ανόπτηση σε διαφορετικές θερμοκρασίες και στον κρυσταλλογραφικό ιστό. Κατ’ επέκταση εξετάστηκε πώς αυτός ο διαφορετικός κρυσταλλογραφικός ιστός επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού και την επιδεκτικότητά του για μετέπειτα διαμόρφωση. Στο δεύτερο μέρος (μελέτη «Β»), εξετάζεται πώς οι διαφορετικοί παράμετροι χρόνου και θερμοκρασίας κατά τη κατεργασία βαφής επιδρούν, αντίστοιχα, στον κρυσταλλογραφικό ιστό, στις μηχανικές ιδιότητες και στην επιδεκτικότητα του υλικού για μετέπειτα διαμόρφωση. Από τη μελέτη «Α» προέκυψε πως οι βέλτιστες μηχανικές ιδιότητες (σε 0o, 45o και 90o προς τη διεύθυνση της έλασης) του προϊόντος για περαιτέρω επεξεργασία υφίστανται κατά την ανόπτηση σε θερμοκρασία αποκατάστασης του δοκιμίου «T» χαρακτηριζόμενη από 10h θερμοκρασιακής ανόδου με σταθερά αργό ρυθμό «ράμπας» (ramp) και 2h παραμονής (soaking time) στην επιλεγμένη θερμοκρασία αποκατάστασης. Στη δεδομένη θερμοκρασία κυριαρχεί ο κρυσταλλογραφικός ιστός παραμόρφωσης και, συγκεκριμένα, πρόκειται για μια θερμοκρασιακή περιοχή κοντά στο σημείο έναρξης της ανακρυστάλλωσης, εφόσον αυτή έχει συμβεί σε μεγάλο βαθμό στη θερμοκρασία ανόπτησης του δοκιμίου «T+40oC». Όσον αφορά στους κόκκους κοντά στην περιοχή θραύσης, είναι αξιοσημείωτο πώς αυτοί διατάσσονται σε ευθείες αναλόγως των όμοιων προσανατολισμών τους ως προς τον άξονα άσκησης του εφελκυστικού φορτίου, καθώς επίσης ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η τάση των κόκκων ορισμένων κρυσταλλογραφικών συστατικών να περιστραφούν προς τη διεύθυνση άσκησης του φορτίου όπου επέρχεται η θραύση. Από τη μελέτη «Β» προέκυψε πως οι βέλτιστες μηχανικές ιδιότητες του προϊόντος υφίστανται κατά τη βαφή για 10s σε θερμοκρασία T1. Στις δεδομένες συνθήκες επικρατεί ο κρυσταλλογραφικός ιστός παραμόρφωσης όπως και στις υπόλοιπες που εξετάστηκαν, όμως υπάρχει ιδιαίτερη διαφορά στις τιμές επίπεδης και κάθετης ανισοτροπίας που σε σύγκριση με τις συνθήκες βαφής μιας ενεργής γραμμής βαφής εργοστασιακής κλίμακας οδηγούν σε πολύ καλύτερα αποτελέσματα για τη μετέπειτα υποβολή σε διεργασία βαθιάς κοίλανσης.	el
heal.abstract	In general, the production of aluminum alloy 3104 series intended for beverage cans and food packaging has been deeply investigated throughout the years, and several studies have been performed referring to the current material. However, it appears that some material failures still exist with an amount of rejected material during forming processes to cause productivity delays that increase production cost. Therefore, the correlation of the microstructure with the crystallographic texture and the further mechanical properties of the product is considered as crucial and, thus, the optimization of the production process chain is necessary. The aim of the current Diploma Thesis is to investigate the microstructure and the crystallographic texture development of Aluminum alloy 3104 during rolling. The analysis is divided into two parts, categorized into two chapters. The first part (Chapter A) examines the crystallographic texture development and the mechanical properties after the material is annealed under different temperatures and being mechanically tensile stressed. The second (Chapter B) also examines the crystallographic texture development and the mechanical properties but the material is treated under different temperatures and time durations. The results from the first part of the study (Chapter A) show that the optimum mechanical properties (at 0o, 45o and 90o from the rolling direction) of the product aiming for further fabrication are achieved under annealing at the recovery temperature of the sample «T» for 10h ramp and 2h soaking time. At the current temperature the main crystallographic texture of the material is rolling and it is close to the temperature of recrystallization as it is found that under annealing at higher temperature, such as that of the sample « T+40oC», the recrystallization of the material is almost complete. Considering the grains near the fracture area, it is interesting how they are placed in order of the tensile stress axis relating to their crystallographic textures and their tendency to rotate towards it. The results from the second part (Chapter B) show that the optimum mechanical properties of the product are met under treatment for 10s at temperature T1. At this combination of time duration and temperature, the main crystallographic texture of the material is rolling and relating to the results of planar and normal anisotropy the material is better for further fabrication.	en
heal.advisorName	Παπαευθυμίου, Σπύρος	el
heal.advisorName	Papaefthymiou, Spyros	en
heal.committeeMemberName	Παπαευθυμίου, Σπύρος	el
heal.committeeMemberName	Φούρλαρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Τσακιρίδης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Papaefthymiou, Spyros	en
heal.committeeMemberName	Fourlaris, Georgios	en
heal.committeeMemberName	Tsakiridis, Petros	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	102 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false