مطالعه تجربی و عددی فرآیند تغییر شکل پلاستیک شدید در فرآیند پرس کاری در قالب های شیاردار مقیدشده روی ورق های مس خالص

فرآیند پرس کاری در قالب های شیاردار مقیدشده یکی از کارآمدترین و جدیدترین روش های تغییر شکل پلاستیک شدید برای تولید ورق های فلزی فوق ریزدانه است. در این تحقیق به بررسی اثر فرآیند پرس کاری در قالب های شیاردار مقیدشده بر ریزساختار و خواص مکانیکی در ورق های مس خالص، پرداخته شده است. به منظور بررسی ریزساختار نمونه ها از میکروسکوپ نوری و برای مطالعه خواص مکانیکی از آزمون های کشش و میکروسختی ویکرز استفاده شده است. با مطالعه ریزساختار نمونه های مسی، مشاهده شده است که فرآیند پرس کاری در قالب های شیاردار مقیدشده باعث کاهش چشمگیر اندازه دانه ها به ویژه در پاس اول فرآیند شده است. همچنین نتایج حاصل از بررسی های خواص مکانیکی حاکی از آن است که این فرآیند به ویژه در پاس اول باعث افزایش قابل توجه استحکام و سختی نمونه های مسی شده است. در بررسی عددی فرآیند پرس کاری در قالب های شیاردار مقیدشده، کرنش موثر اعمالی و نیروی شکل دهی به روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که با افزایش تعداد پاس، کرنش موثر و نیروی شکل دهی همواره افزایش می یابد. همچنین توزیع کرنش موثر نشان داد که مرکز قطعه کرنش موثر بیشتری را دریافت می کند که سبب می شود افزایش سختی در ضخامت قطعه از سطح آن بیشتر باشد. در پایان نیز روشی به منظور تخمین استحکام تسلیم ماده با استفاده از مقادیر سختی ارایه شد و توانست تنش تسلیم در پاس های مختلف فرآیند را با خطای قابل قبول حدود ۶% محاسبه نماید.

کلیدواژه ها:

Ultrafine-grained Structure ، Constrained Groove Pressing ، Microstructure ، Mechanical Properties ، Finite Element Method ، ساختار فوق ریزدانه ، پرس کاری در قالب های شیاردار مقیدشده ، ریزساختار ، خواص مکانیکی ، روش المان محدود