Chương 5. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
5.2 Cán thử nghiệm mẫu nhôm
5.2.1 Kiểm tra độ bền kéo mẫu sau cán
Tiến hành kiểm tra độ bền kéo của mẫu trên máy kéo nén thủy lực vạn năng xử lý bằng phần mềm máy tính Model CHT4106.
17.471
17.471
B=4.5 mm A=0 mm
B=4.5 mm A=1 mm
B=4.5 mm
A=2 mm B=4.5 mm
A=2 mm
Hình 5.7: Đồ thị biểu diễn lực kéo mẫu (bề dày mẫu B=4.5mm) cho tới khi đứt
97
B=4 mm A=0 mm
B=4 mm A=1 mm
B=4 mm A=2 mm
Hình 5.8: Đồ thị biểu diễn lực kéo mẫu (bề dày mẫu B=4.0mm) cho tới khi đứt
B=3.5 mm
A=0 mm B=3.5 mm A=1 mm
B=3.5 mm A=2 mm
B=3.5 mm A=3 mm
Hình 5.9: Đồ thị biểu diễn lực kéo mẫu (bề dày mẫu B=3.5mm) cho tới khi đứt
98
B=3 mm A=0 mm
B=3 mm A=2 mm
B=3 mm A=3 mm
Hình 5.10: Đồ thị biểu diễn lực kéo mẫu (bề dày mẫu B=3.0mm) cho tới khi đứt Do giới hạn đề tài, thời gian và điều kiện nghiên cứu nên nhóm tiến hành thử nghiệm các mẫu đã cán với số lượng tương đối để phục vụ cho cho việc kiểm tra, tính toán. Dưới đây là bảng tổng hợp các lực kéo đứt của các mẫu cán mà nhóm nghiên cứu đã thực hiện được:
Bảng 5.4: Độ bền kéo của các mẫu
A=0 mm A=1 mm A=2 mm A=3 mm
B=4.5 mm 17.758 kN 17.795 kN 18.051 kN 18.513 kN B=4.0 mm 18.79 kN 20.425 kN 21.048 kN 21,425 kN B=3.5 mm 22.053 kN 22.481 kN 22.447 kN 22.687 kN B=3.0 mm 23.041 kN 23.087 kN 23.354 kN 24.004 kN
99 Hình 5.11: Biểu đồ biểu diễn lực kéo đứt các mẫu thử
Nhận xét:
Do điều kiện thời gian và giới hạn đề tài nghiên cứu nên nhóm chỉ kiểm nghiệm được trên vài mẫu tiêu biểu. Dựa theo kết quả cán thử nghiệm mẫu hợp kim nhôm từ máy cán đã chế tạo, nhóm có một số nhận xét:
- Mẫu cán trong trường hợp cán có kết hợp dao động ngang có độ bền kéo cao hơn so với phương cán không có dao động ngang với cùng một bề dày mẫu.
- Biên độ dao động ngang tăng giúp cho việc tạo biến dạng theo phương ngang tăng và tạo được mẫu có độ bền kéo tốt hơn so với mẫu có biên độ dao động nhỏ hơn và không có dao động ngang với các mẫu có cùng bề dày.
5.2.2 Kiểm tra kích thước tinh thể trung bình vật liệu của mẫu sau cán
Ngoài việc kiểm tra độ bền kéo, độ bóng bề mặt và các kích thước sơ bộ của mẫu sau khi thực nghiệm trên máy cán. Các mẫu thử đã được đánh dấu, phân loại theo từng nhóm tương tự như Hình 5.2 được mang đến Trung tâm Hạt nhân Thành phố Hồ Chí Minh để kiểm tra kích thước tinh thể trung bình gồm có: mẫu ban đầu, mẫu cán không có dao động ngang, mẫu cán có dao động ngang với biên độ lần lượt là: A=1mm, A=2mm, A=3mm theo từng bề dày B: 4.5mm, 4.0mm, 3.5mm, 3.0mm.
Ví dụ mẫu có ký hiệu: B3A0 Mặt 1(Bề dày mẫu B là 3mm, biên độ dao động A là 0mm, mặt 1 là mặt cán được tiếp xúc với trục cán dưới, mặt 2 là mặt tiếp xúc với trục cán trên)
Dưới đây là kết quả thống kê được từ Trung tâm Hạt nhân Thành phố Hồ Chí Minh.
17.758 18.79 22.053 23.041
17.795 20.425 22.481 23.087
18.051
21.048
22.447 23.354
18.513
21.425
22.687 24.004
B = 4 . 5 B = 4 B = 3 . 5 B = 3
LỰC KÉO ĐỨT (KN)
BỀ DÀY (MM)
ĐỘ BỀN KÉO
A=0 A=1 A=2 A=3
100 Hình 5.12: Biểu đồ biểu diễn kích thước tinh thể trung bình mặt 1
Hình 5.13: Biểu đồ biểu diễn kích thước tinh thể trung bình mặt 2
Mẫu ban đầu B=4.5mm B=4.0mm B=3.5mm B=3.0mm
A=0mm 5708 1304 1390 1273 3371
A=3.0mm 5708 3800 594 1089 592
5708
1304 1390 1273
3371 5708
3800
594 1089 592
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Crystallite size [Å]
BỀ MẶT 1
A=0mm A=3.0mm
Mẫu ban đầu B=4.5mm B=4.0mm B=3.5mm B=3.0mm
A=0mm 6481 2224 3305 2141 3215
A=3.0mm 6481 3933 664 1005 535
6481
2224
3305
2141
3215 6481
3933
664
1005
535 0
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Crystallite size [Å]
BỀ MẶT 2
A=0mm A=3.0mm
101 Nhận xét:
Do điều kiện thời gian và giới hạn đề tài nghiên cứu nên nhóm tiến hành kiểm tra kích thước tinh thể trung bình của mẫu sau cán giữa phương pháp cán không dao động ngang và phương pháp cán dao động ngang (Biên độ dao động A=3.0mm).
- Dựa vào các số liệu ở phần phụ lục, nhóm tiến hành lập biểu đồ kích thước tinh thể trung bình của mẫu ở 2 mặt của mẫu cán.
- So với phương pháp cán không dao động, phương pháp cán có kết hợp dao động ngang cho kích thước tinh thể trung bình nhỏ hơn. Cụ thể:
+ Tại mặt khảo sát là mặt 1: với cùng chiều dày sau cán là 3mm, thì phương pháp cán với biên độ dao động A=3.0mm cho kích thước tinh thể trung bình nhỏ hơn 3371-592= 2779 Ao so với phương pháp cán không dao động (A=0mm)
+ Tại mặt khảo sát là mặt 2: với cùng chiều dày sau cán là 3mm, thì phương pháp cán với biên độ dao động A=3.0mm cho kích thước tinh thể trung bình nhỏ hơn 3215-535= 2680 Ao so với phương pháp cán không dao động (A=0mm).