بخشی از مقاله
چکیده
در پژوهش حاضر با عنوان طراحی و ساخت دستگاه ECAR به منظور بررسی اثرات فرآیند بررو ی ورقهای فولاد کم کربن برای دستیابی به روشی برای افزایش استحکام و مقاومت آلیاژ های فلزی از طریق ریز سازی دانهها مورد هدف بوده است. بعد از طراحی و ساخت دستگاه ECAR، اقدام به عبور ورق های فلزی تهیه شده طبق استاندارد STDA از قسمت قالب دستگاه گردید، نتایج بدین شرح گزارش شد که روش ECAR توانست در پاسهای مختلف با کاهش ابعاد دانه فولاد کم کربن ST12 موجب افزایش استحکام تسلیم، استحکام نهایی و سختی گردد.
مقدمه
مواد نانو ساختار دانه ریز تولید شده توسط فرایند های تغییر شکل پلاستیک شدید - SPD - 1 با اندازه دانه 10 تا 100 نانومتر اخراًی مورد توجه بسیاری از تحقیقات در زمینه علم مواد شده است. خواص مکانیکی مواد نانو کریستالی و یا دامنه های زیر میکرون به واسطه استحکام بالای غیر عادی و خواص سوپر پلاستیک در نرخ کرنشهای بالا و دماهای پایین ، خواص ضربه¬ای ، مقاومت سایشی خوب و حد خستگی بالا مورد توجه بسیار بوده است.
در حال حاضر اکثر نتایج به دست آمده مربوط به استفاده از دو روش SPD است : کرنش دهی پیچشی تحت فشار بالا و پرسکاری در کانال زاویه دار همسطح. ECAP 2 اخراًی فرایندی به نام نورد در کانالهای زاویه دار همسان که یکی از روشهای آلترناتیو پرسکاری در کانالهای زاویه دار همسطح است ، ابداع شده است که توانسته است ملزومات روشهای SPD را به خوبی برآورده سازد .
یکی از شاخصترین فرآیندها در این زمینه - SPD - فرآیند نورد در کانال زاویه دار یا به عبارتی ECAR3 میباشد که از روشECAP جدیدتر بوده و توانایی بکارگیری در خط تولید پیوسته را داراست. مبانی این فرآیند همانند شکل - 1 - می باشد در این فرآیند میل گرد یا بیلت از طرق یک رولر به درون یک کانال هدایت میشود بطوری که مقاطع ورودی و خروجی با هم برابرند.
تحقیقات گستردهای در زمینه فرآیندهای تغییر شکل شدید صورت گرفته که برای فرآیند ECAP میتوان به کارهای شاخصی در زمینه ریز ساختار همچون [4]-[1] پرداخت و در زمینه استحکام و خواص مکانیکی میتوان به کارهای [9]-[5] یاد کرد. این در حالی است که در زمینه فرآیند ECAR میتوان به کار حبیبی و همکاران [10]یاد کرد که به بررسی تاثیر نانو دانه شدن فلز مس بر خواص مکانیکی و هدایت الکتریکی پرداخت. در کاری دیگر توسط چنگ و همکارانُ [11] بهبود کششپذیریِ آلیاژ منیزیم AZ31 تحت فرآیند ECAR مورد بررسی قرار گرفت. برای همین آلیاژ منیزم نیز حسنی و کتابچی توانستند ریز ساختار در حد نانو توسط این فرآیند مشاهده کنند.
با نگاه انداختن به مررور کوتاهی بر مصالعات انجام شده بر فرآیند ECAR بسادگی به اشتیاق محققان به این فرآیند برای دست یافتن به خواص دلخواه پی برد. لذا در این تحقیق بنا است هدفهای زیر دنبال شود: بررسی تاثیر تعداد پاسهاّ بر سختی فولاد کم کربن، -2 بررسی تاثیر تعداد پاسهاْ بر استحکام تسلیم و نهایی ماده، -3 بررسی تاثیر تعداد پاسهاَ بر ریزدانه شدن ماده. این هدفها به منظور مطالعه کم در این راستا برای این مورد بخصوص انتخاب شده.
معرفی دستگاه و آزمایش
دستگاه مد نظر طی فرآیند طراحی و ساخت به صورت شکل .2 - الف-ج - در آمده این دستگاه که مخصوص ورقهای نواری است، دارای 5 قسمت اصلی میباشد موتور برای ایجاد نیروی لازم، جعبه دنده برای افزایش گشتاور، کوپلینگ زنجیری برای انتقال قدرت و در نهایت واحد قالب که وظیفه سرد کاری را دارا میباشد. نمونههای - شکل .2 - د - - این تحقیق همان ورقهای فولادی کم کربن ساخته شده از فولاد ST-12 میباشد که پس از آنیل کردن آنها به سایز مورد نظر و نیاز انجام تحیق تهیه گردیده، که با ابعاد فیزیکی با ضخامت 3 میلیمتر، طول 280 میلیمتر، با عرض 50 میلیمتر اقدام به انتقال ورق تهیه شده در بین غلطکها و سپس ورق انتقال داده شده به داخل کانال - قالب - گردید. که در این آزمایش ورقها در پاسهای مورد نظر مورد بررسی قرار گرفتند.
