مطالعه و مقایسه روشهای اکستروژن برشی ساده و اتصال نورد تجمعی در بهبود خواص مکانیکی و ساختاری مس

Abstract

فرایندهای تغییرشکل پلاستیک شدید از جمله فرایندهایی هستند که در چند دهه اخیر بسیار مورد توجه محققین واقع شده‌اند. در تغییرشکل‌های پلاستیک شدید کرنش اعمالی مقدار بالاتری نسبت به فرایندهای معمولی تغییرشکل دارد که بسته به نوع تغییرشکل این مقدار متغیر می باشد. اکستروژن برشی ساده (SSE) و نورد تجمعی (ARB) از جمله فرایندهای تغییرشکل پلاستیک شدید برای دست‌یابی به ساختارهای نانومتری هستند. در پژوهش حاضر به منظور تکامل ساختار، ایجاد ساختار ریز دانه، بهبود و افزایش استحکام و سختی، مس خالص تجاری تحت فرآیند ARB و SSE قرارگرفت. تعداد پنج پاس نیروی پرس و هفت مرحله نورد تحت شرایط یکسان در دمای محیط بر نمونه ها اعمال گردید. پس از تهیه نمونه‌های فرآوری شده با استفاده از دو روش فوق، آنالیز ساختاری و مکانیکی در مراحل مختلف فرایند به منظور بررسی خواص انجام شد. خواص مکانیکی نمونه-های استاندارد تهیه شده با انجام آزمون‌های سختی و کشش ارزیابی شد. آزمایش‌ها نشان دادند که سختی، تنش تسلیم و استحکام با افزایش مراحل ARB و SSE بطور چشمگیری افزایش می‌یابند. همچنین نتایج بیانگر آن بود که نمونه‌های فرآوری شده با استفاده از روش ARB از لحاظ مشخصات ریزساختاری و رفتار مکانیکی دارای خواص بهتر و بارزتری نسبت به روش SSE می باشد. ساختار لایه‌ای نیز با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی شد.