بررسی اثر پارامترهای طراحی قالب ECAS بر تغییرشکل و خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم Al 6061-T6

فرآیند قالبزنی تحت کانالهای هممقطع زاویهدار ECAS از جمله فرآیندهای ارتقا یافته تغییر شکل پلاستیک شدید SPD میباشد، که از ترکیب فرآیندهای پرس تحت کانالهای هم مقطع زاویه دار ECAP و قالب زنی چرخان RS حاصل شده است. مزیت اصلی فرآیند ECAS نسبت به فرآیند متداول ECAP، اثر مولفه نیروی اصطکاک در جهت تغذیه قطعه کار میباشد که باعث میگردد نیروی محوری مورد نیاز جهت تغذیه قطعه کار، کاهش چشمگیری پیدا کند. در مقاله حاضر اثر تغییرات پارامترهای طراحی قالب ECAS شامل طول کانال، زاویه بین کانالها و شعاع گوشه ناحیه تغییر شکل پلاستیک بر خواص مکانیکی و تغییرشکل آلیاژ آلومینیوم Al 6061-T6 به کمک روشهای عددی و تجربی، بررسی شده است. طبق نتایج به دست آمده از شبیه سازی دوبعدی، تغییر شکل قطعه کار از حالت ایده آل انحراف داشته که در اثر آن نیروی شعاعی مورد نیاز برای تغییرشکل قطعه کار نسبت به مقدار تیوری کاهش یافته است. ولی به دلیل کاهش اثر مولفه نیروی اصطکاک در جهت تغذیه، مقدار نیروی محوری به دست آمده از نتایج شبیه سازی تقریبا0 برابر با مقدار تیوری میباشد. نتایج آزمایش عملی نشان داد که شرایط بارگذاری دینامیکی موجب ایجاد زمینه مناسب جهت رشد و انتشار ترک در سطح مقطع قطعه کار تغییر شکل یافته گردیده که منتهی به شکست قطعه کار شده است که مغایر با نتایج حاصل از شبیه سازی عددی میباشد. همچنین نتایج حاصل از بررسی ریزساختار و آزمایش میکرو سختی نشان داد که فرآیند ECAS باعث کوچکتر شدن چشمگیر اندازه دانه ها و افزایش سختی قطعه کار تغییرشکل یافته، گردیده است.

کلیدواژه ها:

قالب زنی تحت کانالهای زاویه دار هم مقطع ، پارامترهای طراحی قالب ، تغییر شکل پلاستیک شدید ، شبیه سازی عددی