ایجاد ساختار فوق ریز دانه در آلومینیوم خالص تجاری به روش اکستروژن-فشار تناوبی

در این تحقیق، روش اکستروژن-فشار تناوبی به عنوان یکی از روش های تغییر شکل بسیار شدید بر روی نمونه های آلومینیوم خالص تجاری انجام شد. در روش اکستروژن-فشار تناوبی، نمونه به صورت همزمان تحت فرآیند های اکستروژن و آهنگری مقطعی قرار می گیرد. در هر مرحله از فرآیند، کرنش تئوری متوسط 9/0 در ماده ذخیره می شود. در مجموع، پس از چهار مرحله انجام فرآیند اکستروژن-فشار تناوبی، کرنش تئوری متوسط 6/3 در ماده ذخیره شد. برای مطالعه تاثیر این روش بر روی خواص مکانیکی نمونه ها از آزمون های فشار و میکروسختی استفاده شد و میزان کرنش اعمالی و سختی نمونه ها، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد مراحل فرآیند اکستروژن-فشار تناوبی، سختی نمونه ها افزایش می یابد. این در حالی است که استحکام آن ها در مرحله ی اول فرآیند، افزایش قابل ملاحظه ای داشته ولی در ادامه و با افزایش مراحل فرآیند، تغییرات چندانی در استحکام نمونه ها رخ نمی دهد. برای بررسی اثر ریز شدن اندازه دانه در این روش، از پراش اشعه ی ایکس استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد مراحل فرآیند اکستروژن-فشار تناوبی، اندازه دانه کاهش می یابد. به منظور بررسی نحوه سیلان ماده در این روش، شبیه سازی های المان محدود با استفاده از نرم افزار abaqus انجام گرفت. با استفاده از شبیه سازی، اثر اصطکاک، زاویه ی قالب و میزان تغییر شکل بر نحوه سیلان و میزان تغییر شکل در نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، مقایسه ای میان نیروی اعمالی به ماده در شرایط آزمایشگاهی و شبیه سازی انجام شد.