اثر فرآیند پرس در کانال‌های زاویه دار مساوی(ECAP) بر پارامتر‌های شکست و خستگی آلومینیوم 6063

Abstract

در این پژوهش اثر تغییر شکل‌های پلاستیک شدید ناشی از فرآیند پرس در کانال‌های زاویه دار مساوی (ECAP) بر رشد ترک خستگی، خواص مکانیکی، بافت، زبری و استحکام شکست آلیاژ آلومینیوم 6063 مورد مطالعه قرار گرفته است. اندازه متوسط دانه‌ها پس از فرآیند به کمتر از 100nm رسید. آنالیز بافت فلز قبل و بعد از فرآیند بررسی و مقایسه شده است. رشد ترک خستگی تحت بارهای با دامنه بار متفاوت و نسبت بار یکسان در نمونه‌های پرس شده مطالعه شده و نتایج با حالت نمونه اولیه مقایسه شده است. تنش تسلیم و نهائی به ترتیب 230 و 79 درصد افزایش یافتند. پس از چهار پاس، افزایش طول از 16.6% به 7% کاهش یافت. نرخ رشد ترک خستگی پس از پاس اول فرآیند افزایش یافت. ضرائب معادله پاریس قبل و بعد از فرآیند تغییر نمود اما برای دامنه بار‌های مختلف بدون تغییر باقی ماند. استحکام شکست پس از پاس اول فرآیند کاهش و در پاس‌های بعدی افزایش یافت. استحکام شکست در مود ترکیبی پس از فرآیند کاهش یافت. از میکروسکوپ نیروی اتمی برای محاسبه زبری استفاده شد. تصاویر SEM برای مطالعه سطوح شکست تهیه شدند. در سطوح شکست نرم، حفره‌های بزرگ قبل از فرآیند و حفره‌های کوچک‌‌تر پس از فرآیند مشاهده شدند.