مطالعه تجربي فرآيند فشار در كانال‌هاي زاويه‌دار لوله‌اي موازي براي دستيابي به ساختار فوق‌ريزدانه

كارشناسي ارشد

امروزه شكل‌دهي لوله‌هاي دوفلزي با توجه به كاربرد گسترده آن در صنايع هوافضا، نفت و پتروشيمي و بررسي شكل‌پذيري آن توسط فرآيند‌هاي مختلف شكل‌دهي، مورد توجه بسياري از محققان قرار گرفته است. اين لوله‌ها امكان تركيب فلزات با جنس‌ و خواص متفاوت را فراهم مي‌سازند. از مزيت لوله‌هاي چند لايه نسبت به لوله‌هاي تك لايه مي‌توان به استحكام به وزن بالا، حفاظت در برابر خوردگي، مقاومت بهتر به سايش، هدايت الكتريكي بالا و مقرون به صرفه بودن آن اشاره نمود. اين لوله‌ها، به روش‌هاي متفاوتي توليد مي‌گردد و با توجه به پيوندي كه اين روش‌ها در سطح تماس لايه‌ها ايجاد مي‌كنند، به دو روش‌ متالورژيكي و مكانيكي تقسيم مي‌شوند. فرآيند‌‌هاي تغييرشكل پلاستيك شديد (SPD) ازجمله روش‌هاي اتصال مكانيكي مي‌‌باشند كه علاوه‌ بر امكان عمل پوشش‌دهي لوله‌ها، باعث بهبود خواص مكانيكي و متالورژيكي آنها نيز مي‌‌شوند. در اين پژوهش، شكل‌پذيري لوله‌هاي دوفلزي به كمك فرآيند فشار در كانال‌‌هاي زاويه‌‌دار لوله‌‌اي موازي (PTCAP) به‌ عنوان يكي از روشهاي‌‌ SPD در پوشش‌دهي مواد مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين فرآيند، لوله‌ دوفلزي تحت تأثير حركت سنبه به داخل كانال‌هاي زاويه‌دار لوله‌اي شكل با دو ناحيه برشي هم‌ محور اكسترود و با عبور از مقاطع زاويه‌دار، تغيير شكل پلاستيك در آن ايجاد مي‌شود كه اين تغيير شكل، تنش پسماند در سطح تماس لايه‌ها ايجاد كرده و موجب پيوند لوله‌ها مي‌گردد. آلومينيوم با توجه به مقاومت به خوردگي، هدايت الكتريكي و همچنين شكل‌پذيري بالا، گزينه‌‌ي بسيار مناسبي براي پوشش‌دهي با مس مي‌باشد. در اين پژوهش سعي شده است تا علاوه بر اتصال لوله‌هايي با جنس مس به عنوان هسته و آلومينيوم به عنوان پوسته، خواص مكانيكي و متالورژيكي آنها نيز بهبود يابد. آزمون‌ برشي، ميكروسختي و بررسي ميكروساختار جهت اثبات ريزشدگي دانه‌ها، مشاهده موضع اتصال و بررسي كيفيت آن انجام شد. پس از انجام فرآيند در دماي محيط، علاوه بر موفقيت‌‌ آميز بودن پوشش‌دهي، مقدار سختي نمونه‌‌هاي مس و آلومينيوم نسبت به حالت آنيل، به ترتيب حدود 125% و 87% افزايش يافته است. همچنين اندازه دانه‌‌‌هاي مس از مقدار متوسط 58" μm" پس از آنيل به مقدار 5" μm" پس از فرآيند رسيده است. واژه‌هاي كليدي: لوله‌هاي‌ دوفلزي، فرآيند‌‌هاي تغيير شكل پلاستيك شديد، فشار در كانال‌هاي زاويه‌دار لوله‌اي موازي، خواص مكانيكي- متالورژيكي

194058

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي - شكل‌دهي

دكتر رامين هاشمي - دكتر مجيد رجبي