بررسي تجربي فرآيند اصطكاكي اصلاح شده تغيير شكل پلاستيك شديد لوله براي فرآوري لوله هاي مستحكم

An Experimental Investigation on a Modified Friction Assisted Tube Straining Method

در اين مقاله يك روش نوين تغيير شكل پلاستيك شديد لوله تحت عنوان فرآيند اصطكاكي اصلاح شده تغيير شكل پلاستيك شديد لوله براي توليد لوله هايي با ساختار بسيار ريز و خواص مكانيكي مطلوب ارائه شده است. بدين ترتيب با استفاده از چرخش قالب و تغذيه لوله درون كانال انحنادار با تبديل توان اصطكاك به گرماي ورودي، دما در منطقه تغيير شكل افزايش يافته و باعث ايجاد كرنش هاي تركيبي شديد و كاهش نيروي فشاري شده است. آزمايش هاي تجربي براي بررسي امكان پذيري فرآيند روي لوله هاي برنجي تكرار شد و پارامترهاي بهينه براي انجام فرآيند به دست آمد. مقدار پارامترهاي بهينه براي سرعت دوراني 710دور بر دقيقه و براي نرخ پيشروي 0/08ميلي متر بر دور انتخاب شد. بررسي ميكروساختار نمونه هاي فرآوري شده كاهش چشمگير اندازه دانه از مقدار اوليه 76ميكرومتر تا 9 و 7ميكرومتر به ترتيب در راستاهاي طولي و محيطي را نشان داده است. استحكام نمونه هاي فرآوري شده در راستاهاي محيطي و طولي از مقدار اوليه 160مگاپاسكال به ترتيب تا مقادير 202 و 325مگاپاسكال افزايش يافتند. همچنين سختي از مقدار اوليه 48 تا مقدار 72ويكرز افزايش داشته است.

This paper presents a novel severe plastic deformation method entitles modified friction assisted tube straining for producing ultrafine-grained cylindrical tubes. Using friction power generates heat to locally increase temperature of the deformation area and creates severe combined strains and lower pressing force. Experimental tests were executed on Cu/30Zn alloy to investigate applicability of the presented method. The optimum process parameters, 710Rev/min rotary speed and 0.08mm/Rev feed rate were found, applying experimental test to process tubs fault free. Microstructure study of processed specimens showed a significant grain refinement from the initial value of 76μm to 9μm and 7μm in longitudinal and peripheral directions, respectively. Yield stress and ultimate tensile strength of processed specimens increased to 325 and 202MPa from the initial values of 160MPa in peripheral and longitudinal directions, respectively. Also, hardness significantly increased to 72Hv from the initial value of 48Hv.