توسعه یک فرآیند جدید برای تغییر شکل پلاستیک شدید آلومینیوم 1050 به منظور بهبود خواص مکانیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی مکانیک، گروه ساخت و تولید، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل ، ایران

2 دانشگاه نوشیروانی بابل

3 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

4 استادیار دانشگاه صنعتی بابل

5 گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید به منظور تولید قطعات حجیم با خواص مکانیکی مناسب درطی دهه قبل گسترش یافته‌اند. فرآیند اکستروژن - فشار در کانال زاویه‌دار یکسان به‌عنوان یک فرآیند جدید، قابلیت انجام تغییرشکل پلاستیک شدید به علت وجود دو ناحیه برشی پشت سر هم با نرخ کرنش‌های بزرگ‌تر و توزیع کرنش همگن‌تر نسبت به برخی از فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید مانند پرس‌کاری زاویه‌ای در کانال‌های یکسان را دارا می‌باشد. در این پژوهش، ضمن معرفی این فرآیند به‌عنوان یک فرآیند جدید تغییر شکل پلاستیک شدید، تولید یک نمونه استحکام بالا AA1050 توسط این فرآیند به صورت تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای موثر بر آن معرفی شده است. در این پژوهش نشان داده شده با استفاده از این فرآیند جدید، امکان تولید نمونه‌های با نرخ بزرگ‌تر و توزیع همگن‌تر کرنش نسبت به فرآیند رایج پرس‌کاری زاویه‌ای در کانال‌های یکسان و اکستروژن جانبی بوده و محدودیت طول بلند بیلت را که در پرس‌کاری زاویه‌‌ای در کانال‌های یکسان رایج به علت اصطکاک شدید با دیواره قالب که مانع از انجام فرآیند می‌شد، به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد. نمونه‌های تولیدی در یک مرحله از این فرآیند دارای افزایش 50 درصدی استحکام تسلیم نسبت به نمونه آنیل شده می‌باشد که این نشان از کارایی بالای این فرآیند دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Development of a new process for the severe plastic deformation of AA 1050 to improve the mechanical properties

نویسندگان [English]

  • Behzad Akbarzadeh 1
  • Hamid Gorji 2
  • Mohammad Bakhshi 3
  • Rooholla jamaati 4
  • Mohammad javad Mirnia 5
1 Department of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
2 Babol Noshirvani University of Technology
3 Department of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran.
4 Material of Department Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran.
5 Department of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran.
چکیده [English]

Severe plastic deformation processes have been developed for the fabrication of material with proper mechanical properties over the past decade. The Extrusion process with Equal Channel Angular Pressing as a new process is able to apply a severe plastic deformation due to two continuous shear regions with higher strain rates and more homogeneous strain distribution compared to some of the SPD processes like ECAP. In this study, a new process of severe plastic deformation is introduced and fabricating an high strength AA1050 specimen was investigated experimentally and numerically which led to presenting an effective parameter of this process. It has been shown with using this new process, it is possible to fabricate samples with a higher strain rate and more homogeneous distribution compare with conventional ECAP and extrusion, and the limitation of the high length sample was significantly reduced than the conventional ECAP which friction with the die wall prevents it from continuing. It has been shown that the fabricated sample of one pass of this process has a 50% increasing in yield strength than the annealing sample, which indicates the high efficiency of this process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Severe plastic deformation
  • mechanic properties
  • Strain Rate
  • yield stress