بخشی از مقاله
چکیده
در پژوهش حاضر آلیاژ برنج تک فازی 70-30 توسط فرآیند اکستروژن پیچشی با زاویه قالب 30 درجه به شدت مورد تغییر فرم پلاستیک شدید قرار گرفته و ریزساختار و خواص مکانیکی آن مورد بررسی قرار گرفته است. اعمال کرنش زیاد بر روی مواد از طریق روشهای تغییر فرم پلاستیک شدید منجر به ایجاد ساختار ریز دانه مطلوب و ارتقاء خواص مکانیکی میشود.
افزایش تعداد پاسهای اکستروژن پیچشی دانههای ریزتری ایجاد کرده و همچنین سبب افزایش استحکام، سختی و بهبود شکل پذیری میشود. ریزسختی قطعات یک پاس اکستروژن پیچشی شده از 55 ویکرز به 110 ویکرز در مرکز و 140 ویکرز در لبه نمونههای اکستروژن پیچشی شده رسید. این در حالی است که افزایش مراحل اکستروژن موجب گردید بعد از شش پاس، ریزسختی نمونهها در لبه و مرکز تقریبا یکسان و به حدود 160 ویکرز برسد.
مقدمه
تغییر شکل پلاستیکی شدید - SPD5 - ، به آن دسته از فرآیند های شکلدهی فلزات اطلاق میشود که کرنش بسیار بالا بر ماده جامد بالکی اعمال گردد بدون اینکه در ابعاد نمونه تغییر محسوسی ایجاد شود. بنابراین اعمال میزان بالایی تغییر شکل پلاستیک امکانپذیر است چون یک ماده میتواند چندین بار تحت تغییر شکل پلاستیک قرار گیرد تا کرنش پلاستیک بالایی در ماده تجمع یابد .
روشهای SPD مختلف شامل پیچش تحت فشار بالا - HPT2 - ، اکستروژن زاویهای در کانال هم مقطع - ECAP3 - ، فورج چند وجهی - MDF4 - ، نورد تجمعی - - ARB5، استحکام بخشی و موج دار کردن مکرر - RCS6 - و اکستروژن پیچشی - TE 7 - میباشند
اکستروژن پیچشی به عنوان یکی از روشهای جدید و در حال پیشرفت SPD شناخته میشود .[5] اکستروژن پیچشی اولین بار توسط بیگلزیمر8 در سال 1999 پیشنهاد شد. ایدهی اصلی مبتنی بر فشارش یک نمونهی شمشهای از میان قالبی است که پروفیل آن حاوی دو قسمت شمش مانند میباشد که با یک بخش پیچدار از هم جدا شده اند
این روش در زمینهی حالات تنش-کرنش قطعهکار و طریقهی انجام فرآیند با روشهای شناخته شده تفاوت دارد. چرا که TE میتواند با استفاده از سیستمهای هیدرواکستروژن نیز انجام شود که امکان ایجاد پروفیلهای بسیار دقیق با سطح مقطع اختیاری و البته با تقارن محوری را در ابعاد مختلف فراهم کند.
هیچ کدام از روشهای معروف SPD ، نمیتوانند امکان حصول محصولاتی از این نوع را فراهم کنند .تحت TE بیلت در داخل قالب اکستروژن پیچشی اکسترود میشود. در مقطع بیلت تغییر شکل به این طریق میباشد که ابتدا با زاویه کمی در یک جهت میپیچد و سپس در جهت عکس با همان زاویه مجدداً واپیچش انجام میگیرد. بعد از هر پاس پروسه TE بیلت شکل اولیهی خود را میگیرد و ابعاد آن تغییر نمیکند
در پژوهش حاضر به بررسی تاثیر فرآیند اکستروژن پیچشی بر روی آلیاژ برنج 70-30 پرداخته و نتایج حاصل از تستهای سختی و کشش مورد مطالعه قرار گرفت. ریزساختار نمونهها در پایان هر مرحله اکستروژن پیچشی توسط میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت.
