ارزیابی خواص مکانیکی تیتانیم خالص فوق ریزدانه تولید شده توسط فرایند ایکپ گرم با بکارگیری همزمان غلاف و فشار پشتی

بکارگیری فرایند پرسکاری در کانال های هم مقطع زاویه دار موسوم به ایکپ (ECAP)، منجر به اعمال کرنش های شدید بر ماده ی فلزی بیلت می شود. در اثر وارد شدن این کرنش ها، دانه ها از حالت درشت دانه ی اولیه به فوق ریزدانه یا نانوساختار استحاله شده و تحولات میکروساختاری مفید در بافت ماده اتفاق می افتد که این دگرگونی ها به بهبود خواص مکانیکی می انجامد. در این تحقیق تیتانیوم خالص BT۱-۰ به عنوان یک ماده سخت کارپذیر در یک غلاف از جنس مس خالص قرار گرفته و تحت چهار گذر فرایند ایکپ گرم با دمای ºC ۲۵۰ در کانال ۱۳۵ درجه و مسیر Bc همراه با اعمال فشار پشتی توسط اکستروژن انتهایی قالب قرار گرفت و اثر همزمان فشار پشتی و غلاف بر ساختار دانه بندی و خواص مکانیکی ماده ی هدف یعنی تیتانیم خالص بررسی شد. نتایج تجربی نشان داد که دانه ها از µm ۴۹ در حالت آنیل شده ی اولیه به nm ۷۱۰ فوق ریزدانه پس از چهار گذر ایکپ تبدیل شدند. استحکام تسلیم فشاری، استحکام نهایی فشاری و تغییر طول نسبی فشاری از MPa ۲۶۷، MPa ۸۹۹ و mm/mm ۸/۵۱ برای حالت ایکپ نشده به MPa ۹۵۸، MPa ۱۳۷۵ و mm/mm ۷/۳۰ برای حالت چهار گذر ایکپ شده تغییر یافته و به ترتیب به میزان %۳۵۹ افزایش، %۱۵۳ افزایش و %۵۹ کاهش یافتند. مقدار سختی ویکرز میانگین هم با افزایش از Hv ۱۶۳ برای حالت آنیل شده ی اولیه به Hv ۲۸۹ بعد از اعمال چهار گذر ایکپ، به میزان %۷۷ ارتقا یافته است.

کلیدواژه ها:

تیتانیم خالص ، فرایند ایکپ گرم ، غلاف ، فشار پشتی ، خواص مکانیکی