بخشی از مقاله
چکیده:
در این تحقیق تأثیر مسیر کرنش بر فرایند نورد پیوندی تجمعی - - ARB در راستای نورد و دیگری نورد تجمعی متقاطع به صورت 90 درجه نسبت به سیکل قبل، به عنوان فرایندهای تغییرشکل پلاستیک شدید بر خواص مکانیکی نوار آلومینیومی مورد بررسی قرار گرفت. بررسیهای صورت گرفته نشان داد که سختی و استحکامکششی در این دو فرایند با افزایش تعداد سیکل بهدلیل افزایش دانسیته نابجایی ها و ریزتر شدن دانهها، افزایش و انعطافپذیری کاهش مییابد؛ با این وجه تمایز که رشد افزایش سختی و استحکام در فرایند نورد تجمعی متقاطع نسبت به فرایند نورد تجمعی به سبب اثر باوشینگر، اثر درجه حرارت، ناهمسانگردی و دانسیته نابجاییها کمتر میباشد. همچنین درصد ازدیاد طول در سیکل های میانی - تعداد کل سیکل ها 8 میباشد - از فرایند نورد تجمعی متقاطع نسبت به فرایند نورد تجمعی بیشتر و در سیکلهای ابتدایی و انتهایی نتایج به صورت عکس بدست آمد. همچنین سختی و استحکام پس از 8 سیکل نسبت به نمونه آنیل شده در فرایند ARB، به ترتیب 2/6 و 2/85 برابر و در فرایند نورد تجمعی متقاطع به ترتیب 2/56 و 2/73 برابر گزارش شد.
واژه های کلیدی: آلومینیوم خالص تجاری، نورد تجمعی، نورد تجمعی متقاطع، مسیر کرنش، خواص مکانیکی، اثر باوشینگر، ناهمسانگردی
مقدمه:
فرایندهای تغییرشکل پلاستیک شدید - SPD - 1 به عنوان فرایندهای ساخت فلز که در آن کرنش پلاستیک بسیار بزرگ روی ماده حجمی به منظور ساخت یک فلز فوق ریزدانه - UFG - 2 اعمال میشود، تعریف شده است. هدف از فرایندهای SPD، ایجاد دانه های فوق ریز و تولید قطعات سبک با استفاده از استحکام بالای فلز بوده که این فرایندها با محیطزیست سازگار میباشند. ویژگی مشترک و منحصر به فرد این فرایندها، ثابت بودن ابعاد و عدم تغییر شکل ظاهری ماده حین فرایند میباشد که در نتیجه آن محدودیت در اعمال کرنش از بین می رود و دستیابی به کرنش های بسیار بالا در ماده به راحتی میسر میگردد. به این ترتیب در اثر اعمال کرنش، امکان اصلاح ریزساختار، کاهش اندازه دانه تا مقیاس نانومتر و بهبود خواص مکانیکی نمونه فلزی فراهم می آید. ویژگی دیگر این فرایندها افزایش استحکام و اصلاح ساختار دانهها بدون اضافه کردن عناصر آلیاژی یا ذرات سرامیکی است - آزوشیما و همکارانش، 2008؛ کیگانگ و همکارانش، 2013؛ آرجنتیرو، 2012؛ کوسنیرز و همکارانش، 2005؛ تسوجی و همکارانش، 2003؛ علیزاده و همکارانش، - 2010
فرایند ARB3 به عنوان یک روش اعمال تغییرشکل پلاستیک شدید و دستیابی به ساختاری با اندازه دانه نانومتری توسط Saitoو همکارانش معرفی شد. اولین مرحله در فرایند ARB مرحله آمادهسازی سطح دو ورق میباشد که شامل حذف لایههای اکسیدی سطح با برسزنی و ایجاد یک لایه کارسخت شده در سطح ورق است. برای دستیابی به یک اتصال نوردی کامل بین دو ورق، تمیز کردن و چربی زدایی کامل سطوح دو ورق قبل از فرایند ضروری است. پس از آماده سازی، دو ورق طوری روی هم قرار میگیرند و همپوشانی صورت میگیرد که سطوح آماده شده آنها بعد از تمیزکاری و برس زنی در تماس با هم باشند و برای جلوگیری از لغزش دو ورق روی هم، از اتصال به وسیله جوش نقطهای، پرچ و بستن ورق ها بهوسیله سیم استفاده میشود. مهمترین مرحله در فرایند ARB نورد همزمان دو ورق میباشدمعمولاً. میزان کاهش ضخامت اعمال شده در نمونه 50 درصد است که در نتیجه آن ورق حاصله ضخامتی برابر ضخامت ورق اولیه خواهد داشت. سپس این ورق از راستای طولی به دو قسمت بریده میشود و مراحل کار مجدداً تکرار می شوند. در فرایندهای ARB تکامل ریزساختار و افزایش عدم تطابق مرزدانه ها، بسیار سریعتر از هنگامیست که توسط نورد معمولی صورت میگیرد - کیگانگ و همکارانش، 2013؛ آرجنتیرو، 2012؛ کوسنیرز و همکارانش، . - 2005 شکل 1 شماتیکی از فرایند نورد تجمعی پیوندی را نشان میدهد. نورد تجمعی متقاطع - CRARB - 4 یک روش تغییرشکل پلاستیک شدید - - SPD میباشد که توسط Chino و
