بررسی تجربی اثر فرآیند شکلدهی دو پاسی انبساط و انقباض تناوبی هیدرواستاتیک بر خواص مکانیکی و ریزساختار لولههای مسی
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
چکیده
فرآیند انبساط و روزنرانی تناوبی شکلدهی هیدرواستاتیک لوله روش تغییر شکل پلاستیک شدید جدیدی است که بهمنظور تولید لولههای بلند فوق ریزدانه و نانوساختار با خواص مکانیکی بالا ابداع شده است. در پژوهش حاضر این فرآیند طی دو پاس در دمای اتاق روی مس خالص تجاری اعمال شد و سپس سختی، خواص کششی، سطح شکست و ریزساختار نمونهها مورد بررسی قرار گرفت. هدف این پژوهش به دست آوردن مادهای با استحکام بالا و شکلپذیری مطلوب بود. وجود سیال تحت فشار بین لوله و قالب در این فرآیند اولاً موجب بهبود مطلوب خواص مکانیکی، تحت تاثیر تنشهای هیدرواستاتیک فشاری میشود ثانیاً، با حذف نمودن اصطکاک بین لوله و قالب باعث کاهش نیروی مورد نیاز شکلدهی میشود. این امر تولید لولههای فوق ریزدانه و نانوساختار با طولهای نسبتاً بلند را تسهیل میکند. پس از انجام دو پاس از فرآیند، ریزساختاری فوق ریزدانه نسبتاً همگن و هممحور مشاهده شد. مقدار حد تسلیم و استحکام نهایی به ترتیب از مقادیر ۷۵ و ۲۰۷مگاپاسکال به ۳۱۰ و ۳۸۶مگاپاسکال افزایش یافت ولی درصد ازدیاد طول تا شکست از ۵۵% به ۳۷% کاهش یافت. همچنین سختی لوله بهصورت قابل ملاحظهای از ۵۹ویکرز به ۱۴۳ویکرز افزایش یافت و توزیع همگنی از سختی در راستای ضخامت لوله به دست آمد. بررسیهای شکستنگاری حاکی از اتفاقافتادن، غالباً شکست داکتیل در نمونههای آزمون کشش بودند. فرآیند انبساط و روزنرانی تناوبی شکلدهی هیدرواستاتیک لوله میتواند بهصورت صنعتی و کاربردی در تولید لولههای فوق ریزدانه با طولهای نسبتاً بلند مورد استفاده قرار گیرد.
