معرفی یک روش تغییر شکل پلاستیکی شدید جدید با پتانسیل تولید لوله‌های فوق ریزدانه نسبتاً بلند

Abstract

در پژوهش حاضر، روش جدیدی به نام فرآیند اکسترود شدن فشاری تناوبی هیدرواستاتیک لوله، معرفی شده است که با بهره‌­گیری از سیال تحت فشار و نیز با نیروی مناسب پرس، علاوه بر این­که قابلیت تغییرشکل پلاستیک شدید و بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی قطعات لوله­‌ای شکل را دارد بلکه پتانسیل­ تولید لوله­‌هایی با طول­ نسبتاً بلند را نیز دارا می­باشد. در این پژوهش، با انجام آزمون­‌های تجربی معین، خواص ریزساختاری و خواص مکانیکی لوله­‌هایی از جنس مس خالص که مورد انجام فرآیند اکسترود شدن فشاری تناوبی هیدرواستاتیک واقع شده بودند، مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهدات حاکی از آن بود که این فرآیند با موفقیت بر روی مس خالص انجام گرفت و خواص ریزساختاری و خواص مکانیکی آن، بهبود قابل­‌توجهی پیدا کرد. برای مثال، پس از انجام این فرآیند، استحکام نهایی مس، 57/1 برابر، استحکام تسلیم، 85/1 برابر و سختی، 86/1 برابر شد و نیز افت داکتیلیتی پایینی مشاهده گردید. همچنین، پس از انجام این فرایند، ساختاری با سلول­‌های فوق ریز با اندازه­‌ی میانگین در حدود 990 نانومتر ایجاد شد. این در حالی بود که میانگین اندازه­‌ی دانه برای لوله­‌ی فرآیند نشده در حدود 40 میکرومتر بود. روال تشکیل ریزساختار مشاهده شده، عبارت است از: تولید چگالی زیادی از نابه­‌جایی­‌ها، برخورد نابه­‌جایی­‌ها به هم و تشکیل ساختارهای در هم تنیده شده­، آرایش گرفتن نابه­‌جایی­‌ها و تشکیل مرزهای کم-زاویه­ و سپس تشکیل سلول­‌ها به منظور تقلیل انرژی کرنش، ایجاد نابه­‌جایی­‌های جدید و حرکت آن‌­ها به سوی مرز­ها.