مطالعه تجربي تغيير شكل پلاستيك شديد لوله به كمك روش تركيبي اصطكاكي

كارشناسي ارشد

در طول چند دهه اخير استفاده از مواد فلزي بخصوص لوله‌هاي فلزي با ساختارريزدانه به دليل خواص فيزيكي و مكانيكي قابل‌توجه اين مواد، گسترش وسيعي پيدا كرده است. از اين‌رو توليد و ساخت مواد ريزساختار اهميت بالايي پيدا كرده است. در ابتدا روش‌هاي تغيير شكل پلاستيك شديد بيشتر روي اشكال محدودي از قطعات محدود بودند. ولي به مرور فرآوري قطعات پركاربرد مانند لوله‌ها نيز مورد توجه قرار گرفت. يكي از فرآيندهاي تغيير شكل پلاستيك شديد لوله، فرآيند اصطكاكي تغيير شكل پلاستيك شديد لوله مي‌باشد كه اخيرا معرفي شده است. با وجود قابليت بالاي روش مذكور براي فرآوري لوله‌هاي با استحكام بالا، محدوديت‌هايي در اين روش وجود دارد كه از جمله آنها مي‌توان به دو مرحله‌اي بودن فرآيند اشاره كرد. از اين رو در اين تحقيق فرآيند اصطكاكي اصلاح شده تغيير شكل پلاستيك شديد لوله به منظور تك مرحله‌اي كردن فرآيند سابق معرفي شده است. بدين منظور در ابتدا قالبي براي انجام پيوسته فرآيند طراحي شده و آزمايشات عملي براي يافتن پارامترهاي مناسب نرخ پيشروي و سرعت دوراني انجام شد و امكان‌پذيري فرآيند در سرعت دوراني710 و نرخ پيشروي 08/0 نشان داده شده است. پس از انجام فرآيند خواص مكانيكي، ريزساختاري با استفاده از آزمايش‌هاي كشش طولي و محيطي، ميكروسختي وميكروسكوپ نوري مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي‌دهد كه استحكام در راستاهاي طولي و محيطي همراه سختي افزايش و ريزساختار كاهش قابل توجهي پيدا كرده است. درصد ازدياد طول نمونه فرآوري شده در اين فرآيندتقريبا ثابت مانده است كه نشان از برتري اين فرآيند نسبت به روش‌هاي ديگر تغيير شكل پلاستيك شديد لوله مي‌باشد. بهترين خواص مكانيكي بدست آمده براي نمونه فرآوري شده مقدار استحكام MPa 325 (در جهت محيطي) مي‌باشد كه استحكام 7/85 درصد افزايش داشته است. درصد ازدياد طول تا شكست در اين فرآيند براي لوله فرآوري شده در جهت طولي 16 درصد كاهش داشت. اندازه دانه در حالت آنيل µm76 بعد از انجام فرآيند در راستاهاي محيطي و طولي به ترتيب µm 7 و 9 تخمين زده شد كه در راستاي محيطي 91 درصد و در راستاي طولي 2/88 درصد كاهش يافته است. سختي نمونه به ميزان 8/50 درصد افزايش داشته است كه مقدار ماكزيمم آن 4/72 مي‌باشد.

191655

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي - شكل دهي

دكتر محمد صديقي