ارزیابی تجربی اثر فشار پشتی بر کارپذیری و خواص مکانیکی تیتانیوم خالص تجاری در فرایند ایکپ سرد

اعمال فرایندهای تغییرشکل پلاستیکی شدید (SPD) نظیر فرایند پرسکاری در کانال های هم مقطع زاویه دار موسوم به ایکپ (ECAP)، منجر به اعمال کرنش های شدید بر ماده ی فلزی و در نتیجه تحولات میکروساختاری می گردد. در اثر این تحولات میکروساختاری ساختار دانه بندی فوق ریزدانه شده و به بهبود خواص مکانیکی می انجامد. در این تحقیق تیتانیوم خالص تجاری به عنوان یک فلز با تغییرشکل پذیری سخت، تحت فرایند ایکپ سرد در کانال ۱۳۵ درجه همراه با اعمال فشار پشتی قرار گرفت و اثر فشار پشتی بر خواص مکانیکی و کارپذیری آن بررسی شد. نتایج تجربی نشان داد که با اعمال همزمان فشار پشتی و غلاف کردن بیلت در لوله از جنس مس خالص، نمونه ی دوفلزی مورد استفاده تا چهار پاس ایکپ شد. با توجه به اینکه در حالت بدون فشار پشتی تنها دو پاس موفق وجود داشت، نتیجه گرفته شد که با اعمال فشار پشتی به دلیل تحمل کرنش بیشتر در پاس های بالاتر، کارپذیری بیلت های تیتانیومی افزایش یافته است. همچنین نشان داده شد که با اعمال فشار پشتی، استحکام نهایی فشاری ماده به طور قابل توجهی از ۸۹۹ به ۱۱۶۳ و ۱۳۱۷ مگاپاسکال و میکروسختی از ۱۶۳ به ۲۰۳ و ۲۶۲ ویکرز افزایش یافته و همچنین و ریزشدگی دانه ها از ۴۹ به ۳۴ و ۲۴ میکرومتر اتفاق افتاده است. این نتایج به ترتیب برای ماده اولیه آنیل شده و حالت های بدون و با اعمال فشار پشتی ارائه شده است.

کلیدواژه ها:

تیتانیوم خالص تجاری ، فرایند ایکپ سرد ، فشار پشتی ، کارپذیری ، خواص مکانیکی