مطالعه تاثیر فرایند اکستروژن متناوبی فشاری پروفیل سبک غیرمتقارن (NCTS-CEC) در تولید تیرهای با مقاطع غیرمتقارن ریزدانه با استحکام بالا از جنس منیزیم AM۶۰

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 می­ گیرد. با انجام پاس­ های بیشتر فرایندی می­ توان کرنش پلاستیک تجمعی دلخواه با مقادیر بالاتر را به ماده اعمال نمود. در بخش اول مطالعات تجربی، نمونه ­های پروفیلی با مقطع L از جنس منیزیم AM۶۰ آماده­ سازی شده و در مجموعه قالب قرار گرفت و توسط سنبه­ ای در سیکل ­های مختلف تحت تاثیر تغییر شکل پلاستیک قرار گرفت. تحول ریز­ساختاری نمونه ­های 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 ۷۵ میکرون به مقدار ۵ میکرون اتفاق افتاد. در ادامه، بررسی­ های خصوصیات مکانیکی و میکرو­سختی ­سنجی بر روی نمونه­ های اولیه و تغییر شکل یافته حاکی از افزایش استحکام تسلیم و حداکثر از مقادیر اولیه به ترتیب ۵/۸۹  و ۳/۲۲۷ به ۹/۱۳۶ و ۷/۲۸۶ مگاپاسکال و همچنین افزایش میکرو­سختی ویکرز از مقدار اولیه ۵۴ به مقدار ۸۹ ویکرز می باشد. از طرف دیگر مقدار انعطاف­ پذیری نمونه­ های تغییر­ شکل یافته به دلیل تحول ریزساختاری و خرد شدن فازهای یوتکتیک و کاهش اندازه دانه از ۳/۱۱% به ۴/۱۴% افزایش یافته است. روش شبیه­ سازی عددی اتومات سلولی جهت پیش ­بینی تحول ریز­ساختاری نمونه­ های تغییر­ شکل­ یافته به کار گرفته شد. نتایج به دست آمده حاکی از مطابقت قابل قبول روش شبیه ­سازی و آزمایشات تجربی دارد.

کلیدواژه ها:

اکستروژن متناوبی فشاری ، منیزیم AM۶۰ ، شبیه سازی اجزای محدود ، اتومات سلولی