بررسی و مقایسه خواص مکانیکی مقادیر تجربی و شبیه سازی مس خالص تولید شده به روش اکستروژن برشی ساده (SSE) با روش تجربی آهنگری چند محوره (MAF)

Abstract

روش تغییر شکل پلاستیک شدید به عنوان یکی از روش¬های تولید مواد با اندازه دانه نانومتری مطرح می¬باشد. فرآیند اکستروژن برشی ساده (SSE1) و آهنگری چند محوره (MAF2) به عنوان روش¬های اعمال تغییر شکل مومسان شدید و دست¬یابی به ساختارهای نانومتری مطرح می¬باشند. در پژوهش حاضر به تعداد پنج مرحله اکسترود نمونه ها در فرایند اکستروژن برشی ساده توسط پرس 100 تنی و هفت پاس نیروی پرس برای نمونه های آهنگری چند محوره صورت گرفت. پس از تهیه نمونه های فرآوری شده با استفاده از دو روش فوق به منظور بررسی خواص آنها، آنالیز ساختاری و مکانیکی در مراحل مختلف فرایند انجام شد. خواص مکانیکی و فیزیکی نمونه های استاندارد تهیه شده به وسیله آزمون¬های سختی، کشش و متالوگرافی ارزیابی شد. این آزمایشها نشان دادند که سختی، تنش تسلیم و استحکام با افزایش مراحل SSE وMAF به طور چشمگیری افزایش می یابند. همچنین نتایج بیانگر آن بود که نمونه های فرآوری شده با استفاده از روش MAF از لحاظ مشخصات ریزساختاری و رفتار مکانیکی دارای خواص بهتری نسبت به روش SSE می باشد. همچنین از روش اجزای محدود به منظور شبیه سازی رفتار تغییر شکل آلیاژ مس خالص در حین فرایند اکستروژن برشی ساده استفاده گردید و توزیع کرنش برای نمونه ها بدست آمد. نتایج شبیه سازی اجزای محدود مطابقت خوبی با نتایج تجربی نشان داد. با توجه به نتایج شبیه سازی، بیشترین میزان کرنش موثر مربوط به ناحیه مرکزی نمونه ها می باشد.