مطالعه تجربی اثر مقدار کرنش اعمالی در هر مرحله از فرآیند اکستروژن در کانال‌های هم مقطع زاویه دار بر روند تکامل استحکام مس خالص تجاری

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 مربی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد بیرجند، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، بیرجند، ایران

3 مربی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد بیرجند، بیرجند، ایران

doi
چکیده

هدف از این مطالعه بررسی تأثیر مقدار کرنش اعمالی در هر مرحله از فرآیند اکستروژن در کانال­های هم مقطع زاویه دار (ECAP) بر روند تکامل استحکام  مکانیکی (دستیابی به استحکام­های بیشتر) مس خالص تجاری تولیدشده با این روش است. از آنجایی که زاویه­ی برخورد کانال­های هم مقطع، عامل اساسی و تعیین کننده­ی مقدار کرنش اعمالی است که در هر مرحله از فرآیند ECAP به وقوع می­پیوند، دو قالب یک پارچه با زاویه­ی انحنای خارجی °37 ~و زوایای برخورد ( ) °90 و°110 طراحی و ساخته شدند. کرنش اعمالی طی هر مرحله از فرآیند ECAP توسط قالب °110  در مقایسه با قالب °90  به مقدار 25 درصد کمتر است. مس خالص تجاری تحت شرایط یکسان و حداکثر تا 8 مرحله در دمای محیط درون هر دو قالب تحت فرآیند ECAP قرار گرفته و سپس خوصیات مکانیکی حاصل شده توسط آزمون سختی و فشار در دمای محیط اندازه گیری و تغییرات آنها گزارش شده است. نتایج حاصله نشان دادند که، حداکثر سختی و استحکام ماده­ی تولیدشده توسط قالب °90  با اعمال پنج مرحله فرآیند ECAP به‌دست‌آمده و مقدار آن به ترتیب برابر HB9/74 و MPa390 اندازه گیری گردید. از طرفی خواص مکانیکی مطلوب تری در ماده­ی تولیدشده توسط قالب °110  مشاهده شده به‌طوری‌که حداکثر سختی برابر HB5/77 (حدود 51 درصد نمونه اولیه) و استحکام برابر MPa424 (حدود 63 درصد نمونه اولیه) پس از 8 مرحله انجام فرآیند ECAP بر روی مس خالص تجاری به دست آمد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، می­توان اذعان داشت که با کاهش کرنش اعمالی به میزان 25 درصد در هر مرحله از فرآیند ECAP و افزایش مراحل آن، می­توان به استحکام­های بیشتر  در مس خالص تجاری دست یافت.