بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ A356 پس از فرآیند پرسکاری در کانال های هم مقطع زاویه دار و شبیه سازی آن

پرسکاری در کانال­های هم مقطع زاویه دار، یکی از مهم­ترین روش­های تغییر شکل پلاستیک شدید برای ایجاد موادی با دانه های فوق العاده ریز در فلزات و آلیاژها می­باشد که کاربرد وسیعی در صنایع هوا فضا دارد. هدف از این تحقیق، مطالعه بهبود و اصلاح ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم (A356) توسط پرسکاری در کانال­های هم مقطع زاویه دار است. برای این منظور، قالبی با زاویه برخورد کانال 120 و زاویه انحنای خارجی 20 درجه طراحی و ساخته شد. فرآیند پرسکاری در دمای محیط انجام گردید، علاوه بر این نمونه­ها پیش از انجام عملیات، آنیل شده و تحت عملیات محلول سازی قرار گرفتند. آزمون های سختی، فشار و کشش بعد از انجام فرآیند روی نمونه ها انجام شد و ریز ساختار نمونه­ها قبل و پس از پرسکاری، با میکروسکوپ نوری ارزیابی گردید. خواص مکانیکی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت و سطح مقطع شکست آنها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ارزیابی شد. نتایج حاصل نشان داد که میزان سختی در نمونه آنیل شده با دو مرحله عبور از 48 به 84/2 ویکرز و میزان استحکام کششی نهایی با یک مرحله عبور از 57 به 177 مگاپاسکال افزایش یافت. شبیه سازی فرآیند به روش المان محدود نیز  بر روی این آلیاژ به منظور ارزیابی چگونگی تغییرات توزیع تنش و کرنش بر روی نمونه ها صورت پذیرفت. مشاهده گردید که بیشترین کرنش در قسمت های مرکزی نمونه ها رخ داده و نسبت به حالت تئوری دارای 0/25 درصد خطا می باشد. با مقایسه تنش تسلیم حاصل شده نسبت به روش شبیه سازی شده مشاهده گردید که میزان خطا 3/7 درصد است.

کلیدواژه ها:

پرسکاری ، آلیاژ آلومینیوم (A356) ، ریزساختار ، سختی ، استحکام کششی