مطالعه تاثیر فرایند اکستروژن متناوبی فشاری پروفیل سبک غیرمتقارن (NCTS-CEC) در تولید تیرهای با مقاطع غیرمتقارن ریزدانه با استحکام بالا از جنس منیزیم AM60

نویسندگان

1 استادیار، گروه ساخت و تولید، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تبریز، تبریز، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه ساخت و تولید، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22034/ijme.2023.407082.1808
چکیده

در تحقیق حاضر، روش اکستروژن متناوبی فشاری پروفیل سبک غیرمتقارن (NCTS-CEC) به عنوان روشی جدید جهت تغییر شکل پلاستیک شدید تیرهای با مقطع غیر­متقارن مورد مطالعه قرار گرفته است. در این روش کل طول تیر غیر­متقارن با پروفیل L شکل از یک قالب گلویی عبور کرده و تحت تاثیر تغییر­ شکل پلاستیک شدید قرار می­‌گیرد. با انجام پاس­‌های بیشتر فرایندی می­‌توان کرنش پلاستیک تجمعی دلخواه با مقادیر بالاتر را به ماده اعمال نمود. در بخش اول مطالعات تجربی، نمونه‌­های پروفیلی با مقطع L از جنس منیزیم AM60 آماده­‌سازی شده و در مجموعه قالب قرار گرفت و توسط سنبه­‌ای در سیکل‌­های مختلف تحت تاثیر تغییر شکل پلاستیک قرار گرفت. تحول ریز­ساختاری نمونه‌­های تغییر­شکل یافته توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی عبوری نشان داد که بیشترین تغییرات اندازه دانه در انتهای فرایند و پس از اعمال دو پاس از مقدار اولیه 75 میکرون به مقدار 5 میکرون اتفاق افتاد. در ادامه، بررسی­‌های خصوصیات مکانیکی و میکرو­سختی‌­سنجی بر روی نمونه­‌های اولیه و تغییر شکل یافته حاکی از افزایش استحکام تسلیم و حداکثر از مقادیر اولیه به ترتیب 5/89  و 3/227 به 9/136 و 7/286 مگاپاسکال و همچنین افزایش میکرو­سختی ویکرز از مقدار اولیه 54 به مقدار 89 ویکرز می‌باشد. از طرف دیگر مقدار انعطاف­‌پذیری نمونه­‌های تغییر­ شکل یافته به دلیل تحول ریزساختاری و خرد شدن فازهای یوتکتیک و کاهش اندازه دانه از 3/11% به 4/14% افزایش یافته است. روش شبیه­‌سازی عددی اتومات سلولی جهت پیش‌­بینی تحول ریز­ساختاری نمونه­‌های تغییر­ شکل­ یافته به کار گرفته شد. نتایج به دست آمده حاکی از مطابقت قابل قبول روش شبیه‌­سازی و آزمایشات تجربی دارد.