مطالعه تجربی و عددی روش اکستروژن معکوس اصطکاکی اغتشاشی برای تولید لوله‌های ریز ساختار

Abstract

در این تحقیق، فرایند اکستروژن معکوس اصطکاکی اغتشاشی برای تولید لوله‌های ریزدانه آلومینیومی ارائه شده است. شکل‌دهی لوله‌ها در این روش، با نفوذ ابزار دورانی به درون ماده توپر اولیه صورت می‌گیرد. شبیه‌سازی اجزا محدود این روش تأثیر پارامترهای مختلف از جمله دما، کرنش اعمال شده و نحوه سیلان در حین فرایند را مشخص کرده است. خواص مکانیکی و متالوژیکی لوله‌های تولید شده توسط بررسی ریز ساختاری، آزمون کشش و میکرو سختی مورد مطالعه قرار گرفته است. تصویر میکروسکوپی ریز ساختار نشان دهنده این موضوع است که این فرایند توانایی تولید لوله‌هایی با ریز ساختار اصلاح شده در اثر پدیده تبلور مجدد دینامیکی را دارد. در نتیجه اصلاح ریز ساختار وکاهش سایز دانه‌ها در راستای دیواره داخلی لوله‌ها، اندازه دانه‌ها از مقدار اولیه 110 میکرون به حدود 33 میکرون کاهش یافته است. نتایج بدست آمده از تست کشش نشان دهنده افزایش استحکام نهایی از مقدار اولیه 153 مگاپاسکال به 195 مگاپاسکال و درصد ازدیاد طول از 10% به 13% می‌باشد. درنتیجه استحکام نهایی به میزان 13% رشد داشته است. متوسط سختی لوله‌ها در امتداد ضخامت از 63 ویکرز به 82 ویکرز افزایش یافته است. نتایج بدست آمده تأیید کننده این موضوع است که این فرایند برای تولید نوعی از لوله‌ها با خواص استحکامی و انعطاف پذیری بالا، مناسب می‌باشد.