بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی آلومینیوم خالص تجاری دانه ریز شده توسط فرآیند اتصال نورد انباشتی (arb)

در سال های اخیر فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید به عنوان یک روش موثر به منظور تولید فلزات با ساختار فوق العاده ریزدانه مورد توجه زیادی قرار گرفته است. فرآیند اتصال نورد انباشتی(arb) به عنوان یکی از روش های تغییر شکل پلاستیک شدید، یک فرآیند نورد چندمرحله ایست که منجر به تولید ورق های فلزی با استحکام بالا و ساختار بسیار ریزدانه با ابعاد نانومتری می شود. در این تحقیق 13 سیکل فرآیند arb در دو حالت بدون عملیات حرارتی بین سیکلی و با عملیات حرارتی بین سیکلی بر روی ورق آلومینیوم خالص تجاری (aa1050) انجام شد. در ادامه تغییرات ریزساختار قطعه طی سیکل های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، که در سیکل های پایانی انجام فرآیند ورقی با ساختار فوق العاده ریزدانه با ضخامت دانه هایی در حد ابعاد نانومتری به دست می آید. همچنین با انجام آزمون کشش تک محور در سه جهت نورد (rd) ، جهت عرضی (td) و زاویه ی o45 نسبت به جهت نورد، تغییرات استحکام و میزان افزایش طول ورق طی سیکل های مختلف اندازه گیری شد و مورد تحلیل قرار گرفت. با افزایش تعداد سیکل های فرآیند استحکام قطعه افزایش می-یابد؛ اما درصد افزایش طول آن پس از یک افت سریع در سیکل اول، در ادامه به تدریج افزایش می یابد. همچنین با انجام آزمون میکروسختی در طول ضخامت ورق، چگونگی تغییرات میکروسختی در جهت ضخامت و در طی سیکل های مختلف فرآیند بررسی شد. توزیع سختی در طول ضخامت ورق arb شده یکنواخت است، به جز مناطق زیر سطحی که به دلیل وجود کرنش برشی باقیمانده ناشی از اصطکاک بین ورق و غلتک، سختی در این مناطق کمی بیشتر است. در پایان فرآیند arb توسط نرم افزار تحلیل اجزای محدود abaqus شبیه سازی شد و تغییرات خواص مکانیکی قطعه طی فرآیند مورد بررسی قرار گرفت.