بررسی برگشت‌فنری تیتانیم خالص تجاری فوق‌ریزدانه در آزمون خمکاری سه‌نقطه‌ای
چکیده
پرسکاری در کانال‌های هم‌مقطع زاویه‌دار (ECAP) یکی از موثرترین فرایندها جهت تولید مواد با ساختارهای فوق‌ریزدانه و نانوکریستال می‌باشد. تیتانیم خالص تجاری از خود زیست‌سازگاری عالی نشان می‌دهد. لذا پتانسیل بالایی برای استفاده به عنوان بایومواد دارد. استحکام استاتیکی و دینامیکی پایین، یکی از نقاط ضعف این ماده محسوب می‌گردد. این عیب می‌تواند با اعمال فرایند ECAP بر آن برطرف گردد. یکی از حساس‌ترین پارامترها در فرایند شکل‌دهی ورقی و حجمی، پدیده‌ی جبران الاستیک در حین باربرداری یا برگشت فنری است. این پدیده به تغییرات نامطلوب ابعادی و هندسی در محصول نهایی منجر می‌شود و باید تا حد امکان مرتفع گردد. در این مطالعه تیتانیم خالص تجاری گرید 2، در دمای محیط تا سه گذر تحت فرایند ECAP با زاویه کانال 135 درجه قرار گرفت. آنالیز میکروساختاری و آزمون‌های استاتیکی کشش و خمش سه نقطه‌ای روی تیتانیم اولیه و ECAP شده تا 3 گذر انجام شد. ارزیابی میکروساختاری نشان داد که با اعمال فرایند ECAP، ساختار درشت‌دانه به فوق‌ریزدانه تکامل می‌یابد. همچنین آزمون‌های مکانیکی اثبات کرد که اعمال فرایند ECAP، استحکام استاتیکی را به میزان چشمگیری افزایش می‌دهد. بررسی برگشت فنری بعد از اعمال خمش سه-نقطه‌ای روی نمونه‌های اولیه و ECAP شده به دو روش تجربی و شبیه‌سازی اجزا محدود با استفاده از نرم‌افزار Abaqus، نشان داد که با اعمال گذر‌های بالاتر ECAP، بر میزان برگشت‌فنری افزوده می‌شود. لذا این نقطه ضعف باید در تولید محصولات دارای خم ساخته شده از مواد ECAP شده، لحاظ شود و طراحی‌های لازم جهت رفع پدیده‌ی برگشت فنری در محصول نهایی صورت گیرد.
کلید واژگان
تیتانیم خالص تجاریپرسکاری در کانال‌های هم‌مقطع زاویه‌دار
استحکام استاتیکی
خمکاری سه‌نقطه‌ای
برگشت فنری
شماره نشریه
11تاریخ نشر
2017-01-011395-10-12
ناشر
دانشگاه تربیت مدرسسازمان پدید آورنده
دانشگاه فردوسی مشهداستاد/ دانشگاه فردوسی مشهد
دانشگاه فردوسی مشهد
شاپا
1027-59402476-6909
