ایجاد ساختار فوق ریزدانه در ورق های آلومینیوم خالص تجاری به روش پرسکاری شیاری محدود شده

در این تحقیق روش پرس کاری شیاری محدود شده (constrained groove pressing) به عنوان یکی از روش های تغییرشکل بسیار شدید بر روی صفحه های آلومینیوم خالص تجاری انجام شد. در روش پرس کاری شیاری محدود شده نمونه با پرس کاری متوالی در قالب شیاردار نامتقارن و قالب تخت، تحت شرایط کرنش صفحه ای، در معرض تغییرشکل برشی قرار می گیرد. هر مرحله ی کامل پرس کاری شیاری، شامل چهار مرتبه عملیات پرس می باشد. ابتدا نمونه در قالب شیاردار نامتقارن پرس گردیده و شکل شیاری به خود می گیرد و بعد از آن در قالب تخت، صاف می گردد. به دلیل نامتقارن بودن قالب، با چرخش 180 درجه ای نمونه حول محور عمود بر سطح پرس، این عمل تکرار می شود تا نواحی ای که قبلا تغییرشکل نداده بودند این بار تحت تغییر شکل قرار بگیرند. با توجه به هندسه ی قالب، با هر مرحله پرس کاری شیاری، به طور یکنواخت کرنش حقیقی 16/1 در نمونه ایجاد می شود. در تحقیق حاضر با عملیات پرس کاری شیاری در مجموع کرنش 64/4 در صفحه های آلومینیومی ایجاد گردید. برای مطالعه ی تأثیر این روش روی خواص مکانیکی نمونه ها از آزمون های کشش و میکروسختی استفاده شد و میزان کرنش اعمالی و سختی نمونه های پرس کاری شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد مراحل پرس کاری سختی نمونه ها افزایش می یابد این درحالی است که استحکام آن ها تا مرحله ی دوم پرس کاری، افزایش قابل ملاحظه ای داشته ولی در ادامه و با افزایش مراحل پرس کاری، تغییرات چندانی در استحکام نمونه ها رخ نمی دهد. همچنین برای بررسی اثر ریز شدن اندازه دانه در این روش از پراش اشعه ی ایکس (x-ray) استفاده شد. بدین منظور از هر مرحله ی کامل پرس کاری شیاری یک نمونه تهیه گردید و با استفاده از اشعه ی ایکس مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد مراحل پرس کاری شیاری اندازه دانه کاهش می یابد. به منظور بررسی سیلان ماده در این روش نیز، شبیه سازی های المان محدود تحت شرایط سه بعدی، کرنش صفحه ای دو بعدی و تنش صفحه ای دو بعدی با استفاده از نرم افزار abaqus انجام شد. مقایسه ی منحنی های نیروی به دست آمده توسط شبیه سازی با منحنی به دست آمده از روش آزمایشگاهی نشان داد که حالت واقعی روش پرس کاری شیاری ترکیبی از شرایط کرنش صفحه ای و تنش صفحه ای می باشد.