بخشی از مقاله
چکیده
روشهای تغییر شکل پلاستیک شدید برای دستیابی به ساختارهای نانو و یا فوق ریزدانه در مواد مورد استفاده قرار میگیرند و این مواد به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد و استحکام بالا اخیرأ مورد توجه زیادی قرار گرفتهاند. فرآیند پیچش تحت فشار بالا (HPT) یکی از روشهای موفق تغییر شکل پلاستیک شدید محسوب میشود که با حفظ ابعاد نمونه قبل و بعد از فرآیند، موجب دستیابی به ساختار فوقریزدانه و اصلاح خواص مکانیکی مواد میشود. در این پژوهش نمونههای آلیاژ منیزیم AZ31 تحت فرآیند پیچش با فشار بالا قرار گرفته و سپس تأثیر این فرآیند بر روی خواص مکانیکی و ریزساختار آنها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که پس از انجام فرآیند سختی و استحکام افزایش و دانهبندی بسیار ریز شده است.
واژههای کلیدی: تغییر شکل پلاستیک شدید، ساختارهای نانو، پیچش تحت فشار بالا، خواص مکانیکی، ریزساختار.
ص ف ح ه |
-1 مقدمه :
در حال حاضر، تغییر شکل پلاستیک شدید (لآ(SPD به طور گسـتردهای بـرای اصـلاح سـاختار دانـهای مـواد فلـزی بـه محـدوده زیرمیکرومتر یا حتی نانومتر به رسمیت شناخته شده است و به دلیل بهبود خواص مکانیکی، فیزیکی، سایشی و ... فلزات و آلیاژهـا از طریق ریز کردن دانهها توسط تولید و تکثیر نابجاییها مورد توجه محققین در حوزه علم مواد قرار گرفته است (والیو و همکاران، سال 2000، شماره صفحه .)189-103 پیچش تحت فشار بالا (لأ(HPT یکی از روشهای معروف و مؤثر در اصلاح دانه، تغییر شکل پلاستیکی شدید است که اولین بار توسط بریجمن و همکارانش در دهـه 1940 ارائـه گردیـد (خطیبـی و همکـاران، سـال 0202، شماره صفحه .)278-269 در طول فرآیند پیچش تحت فشار بالا نمونه در شکل یک دیسک نازک بین دو سـندان صـلب سـنگین قرار گرفته و تحت تنش فشاری قرار میگیرد. از طرفی سندان پایینی نسبت به سندان بالایی میچرخد و اصـطکاک تماسـی بـین نمونه و سندانها منجر به تغییر شکل پیچشی دیسک میشود. در شکل 1 حفره اسپارک شده در دو سندان (فک) بالایی و پـایینی نشان داده شده است (فیگیوردو و همکاران، سال 0202، شماره صفحه 576-571، ژیلیا و همکـاران، سـال 0222، شـماره صـفحه .)979-893
شکل((1 حفره اسپارک شده در دو سندان بالایی و پایینی
1 Severe Plastic Deformation 2 High Pressure Torsion
ص ف ح ه |
مزیت اصلی فرآیند پیچش تحت فشار بالا، قابلیت آن برای اصلاح اندازه دانه فلزات به محـدوده زیـر میکرومتـر یـا نـانومتر اسـت. ساختار و خواص مکانیکی نمونه به شدت وابسته به میزان کرنش اعمالی در طول فرآیند است. معمولاً با افزایش کرنش، اندازه دانـه کاهش و استحکام افزایش مییابد (هال و همکاران، سال 0590، شماره صفحه .(753-747 کرنش اعمالی در فرآیند پیچش تحـت فشار بالا تحت شرایط جسم صلب ایدهآل معمولاً از رابطه زیر محاسبه میشود.
