Bentejui Medina Clavijoren tesi defentsa

Atzera

Bentejui Medina Clavijoren tesi defentsa

TESIA

Bentejui Medina Clavijoren tesi defentsa

Tesiaren izenburua: Microstructural analysis of atomic mechanisms of metal plasticity under machining conditions: case study of AISI 1045 steel and 7475 aluminum. SOBRESALIENTE CUM LAUDE kalifikazioa lortu du.

2018·09·07

$titulo.getData()


  • Tesiaren izenburua: Microstructural analysis of atomic mechanisms of metal plasticity under machining conditions: case study of AISI 1045 steel and 7475 aluminum.
  • Doktoretza programa: INGENIARITZA MEKANIKOAN ETA ENERGIA ELEKTRIKOAN DOKTOREGO PROGRAMA 
  • Tesi zuzendariak: Pedro José Arrazola Arriola y Andrey Chuvilin
  • Epaimahaia:
    • Lehendakaria: Luis Miguel Llanes Pitarch (Universitat Politècnica de Catalunya (UPC))
    • Mahaikidea: David De Sancho Sánchez (UPV/EHU)
    • Mahaikidea: Andreas Klaus Dieter Berger (CIC nanoGUNE)
    • Mahaikidea: Aitor Madariaga (Mondragon Unibertsitatea)
    • Idazkaria: Ainara Garay Araico (Mondragon Unibertsitatea)

Laburpena

Doktoretza tesi honen helburua da, nanoegituren karakterizazioak mekanizazio baldintzetan metalen plastikotasun mekanismo atomikoak bistaratzeko duen potentziala ikertzea. Estrategia hau erabili da txirbil-erreminta kontaktuan ematen diren fenomenoak aztertzeko. Horretarako, txirbilak aztertu dira mikroskopiako teknika aurreratuak eta plastikotasunaren oinarrizko deskribapen atomistikoak konbinatuz. Kualitatiboki desberdinak diren bi ebaketa erregimenen existentzia erakusten duten zenbait ebidentzia bildu dira suberatutako AISI-1045 altzairuaren mekanizatu ortogonalean. Saiakuntzak P15 karburozko ebaketa erremintarekin, lubrifikatzailerik gabe eta 5 eta 200 m/min arteko ebaketa abiaduran burutu dira. Erregimen hauek txirbil-erreminta kontaktua kontrolatzen duten bi fenomenok desberdintzen dituzte: abiadura baxuetako gogortze plastiko esanguratsua eta abiadura handitan gertatzen den birkristalizazio dinamikoa. Azken fenomeno honek ezaugarri bereziak dituen egitura bat induzitu du txirbil-erreminta kontaktu gunean. Azterketa morfologiko, kimiko eta mekanikoek erakutsi dute material nanoegituratu berri honek oinarrizko materialarekin alderatuz ezaugarri desberdinak dituela.

Aurretik ebakitako txirbilen azterketak txirbil-erreminta kontaktuan parte hartzen duten mekanismoen informazio orokorra ematen du. Aldiz, beste zenbait aspektuk eragin desberdinduak izan ditzakete; hala nola, aleen orientazioak edo mikroegiturako beste elementu batzuk. Beraz, mikroegiturako elementu jakin batzuen ebaketen azterketak metalen ebaketaren inguruko ulermen maila sakonagoa ahalbidetu dezake. Hain zuzen ere, tesi honek bereizmen handiko mikroskopio bidezko mekanizazio prozesuaren behaketa zuzenak izan dezakeen potentziala aztertzen du. Honetarako, gailu berezi bat diseinatu eta eraiki da, zeinak elektroi bidezko mikroskopio bateko huts ganbera batean aluminioaren ebaketa lineala egitea ahalbidetzen duen. Gailu honetan in-situ esperimentuak egin ahal izan dira. Lehen emaitzek erakutsi dute orientazio kristalografikoak ebaketa erremintaren azpiko deformaturiko materialaren geruzan eragina izan dezakeela. Are gehiago, erregimen azpi-mikrometrikoko ebaketaren analisiak frogatu du material geruza hau proportzionalki handiagoa dela ebaketa txikietan, ebaketa makroskopikoekin alderatuta, txirbil-erreminta interakzioa sakonagoa delako.

Eskala txikiago batean, eskala atomikoko simulazio metodo bat proposatu da mekanizatua modelizatzeko. Simulazio atomistikoek material kristalinoen deformazioa zehazten duten plastikotasun mekanismoak erreproduzitzeko gaitasuna dute, esaterako, dislokazioak eta ale-muga efektuak. Efektu hauek ezin dira erreproduzitu medio jarraien mekanikan oinarritutako beste teknikekin. Lan honetan, txirbil-erreminta kontaktuaren marruskadura eta aitzinamendu desberdinekin, molekulen dinamikak simulatu dira. Emaitzek esperimentalki ikusitako birkristalizazio lokalizatuko efektuak erakutsi dituzte, zeinak erremintaren kontaktuaren marruskadura balioarekiko oso menpekoak diren. Are gehiago, marruskadura altu batek, erremintaren inguruko atomoen mugikortasuna gutxitzen duela ikusi da, distantzia jakin batera arte. Honek, ebaketa ertzaren gertuko gunean abiadura gradiente bat sortzen du, kontaktu gunean deformazio mekanismo espezifikoak sortuz.

Laburbilduz, tesi honek mekanizatuaren mekanika deskribatzen du, maila atomikoko hainbat plastikotasun mekanismotan oinarrituta, esperimentu nahiz simulazio bidez. Horrez gain, lan honetan ebaketa prozesuaren azterketarako metodologia berriak deskribatzen dira, zeinak beste material nahiz baldintzetan erabilgarriak izan daitezkeen.