1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Title:	Formula kelakuan penguatan AA2024 kilas tekanan tinggi menggunakan kecerunan kekuatan-kekerasan bersepadu
Authors:	Fauziana Lamin (P88837)
Supervisor:	Ahmad Kamal Ariffin Mohd Ihsan, Prof. Ir. Dr.
Keywords:	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia Aloi aluminium Mikrostruktur Kilas tekanan tinggi
Issue Date:	5-May-2021
Description:	Penyelidikan ubah bentuk plastik melampau (SPD) semakin berkembang dengan berteraskan pencapaiannya dalam meningkatkan kekuatan pelbagai logam, aloi dan komposit. Antara bahan tersebut, kebolehan SPD dilihat paling bernilai untuk penguatan logam ringan. Kemajuan ini dipacu oleh pemintaan tinggi untuk aplikasi cekap tenaga dan ergonomik, khususnya dalam bidang automotif, aeronautik dan biomekanik. Kilas tekanan tinggi (HPT) ialah teknologi SPD yang paling efektif dalam menghasilkan bahan berstruktur nano ira. Semasa pemprosesan, aliran tegasan yang tidak homogen merentasi dimensi sampel memerlukan penelitian tegasan yang komprehensif bagi memastikan keutuhan bahan HPT. Namun, sampel HPT yang bersaiz kecil menghadkan penilaian tegasan menyeluruh melalui ujian tegangan yang memerlukan penyediaan spesimen. Cabaran ini mendorong usaha permodelan kelakuan penguatan bahan HPT. Akan tetapi, permodelan mekanik mikro melibatkan prosedur penelitian berskala mikro yang kompleks. Pendekatan fenomenologi pula tidak mewakili kesemua julat terikan. Kekurangan ini menjustifikasikan keperluan kajian permodelan lanjut yang lebih tepat dan efisien. Objektif utama kajian ini ialah untuk memformulasikan kelakuan penguatan bahan HPT melalui penentusahan integrasi sifat mekanikal setempat. Aloi aluminium AA2024 berdiameter 30 mm dikenakan beban mampatan sebanyak 4 GPa dan kilasan daripada 1 sehingga 6 putaran pada kadar 0.2 rpm dalam suhu bilik. Bagi mengukur penambahbaikan sifat bahan dengan peningkatan terikan, ujian tegangan, kekerasan dan mikrostruktur melalui pembelauan sinar-X (XRD) dilaksanakan. Hasilnya, HPT berjaya meningkatkan kekerasan sebanyak 68.4% (230 Hv) dan kekuatan tegangan sebanyak 88.7% (885.1 MPa). Analisis pelebaran puncak XRD melalui kaedah Williamson-Hall dan Halder-Wagner pula membuktikan penghalusan struktur hablur sehingga 27.2 nm, sebagai mekanisma penguatan utama. Keseluruhannya, kajian ini berjaya meningkatkan ciri mekanikal dan mikrostruktur AA2024 berdiameter 30 mm. Ia merupakan pencapaian penting dalam usaha meningkatkan skala sampel HPT bagi memperluaskan prospek aplikasinya. Integrasi antara kadar evolusi kekerasan dan kekuatan tegangan menghasilkan suatu formulasi kelakuan penguatan HPT dengan kebolehpercayaan 85%. Data kekerasan yang mudah dicapai menjadikan pendekatan ini lebih praktikal. Model analitikal yang berkebolehan menentukan tegasan setempat pada sebarang bilangan putaran ini memainkan peranan utama dalam menentusahkan model simulasi berangka. Analisis berparameter melalui model simulasi yang ditentusahkan ini menjelaskan, nisbah bidang 𝐻0..𝐷 .. 0..2 dapat menghasilkan kehomogenan tegasan merentasi ketebalan sehingga r/R = 0..6. Ketidakjajaran andas 𝛼 > 0..2 mm pula ditunjukkan sebagai faktor penguatan di pusat sampel. Selain itu, jurang aliran bebas 𝑗 .. 0.2 mm dan sudut kecondongan dinding andas 𝜓 .. 10.. membantu menghasilkan tekanan balikan yang mencukupi untuk meningkatkan tegasan. Simulasi FEM jelas mempamerkan kepentingannya sebagai pelengkap uji kaji. Justeru, penentusahan model simulasi melalui formulasi kelakuan penguatan yang diterbitkan adalah kunci utama kejayaan ramalan aliran tegasan. Model yang ditentusahkan amat bernilai untuk kawalan proses ubah bentuk, pengoptimuman parameter pemprosesan dan analisis ketidakpastian secara sistematik. Analisis unsur terhingga ini menjimatkan bilangan uji kaji yang besar dengan kos pengiraan yang kecil, ke arah pengkomersilan aloi aluminium kekuatan tinggi.,Ph.D.
Pages:	217
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.