مطالعه تجربي اثر دما بر تغييرات خواص مكانيكي ورق آلياژ آلومينيومي توليدشده به كمك فرآيند نورد در كانال همسان زاويه دار

فرآيند نورد در كانال‌ همسان زاويه‌دار، يكي از روش‌هاي تغييرشكل پلاستيك شديد مي‌باشد كه به منظور دستيابي به مواد فوق ريزدانه مورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق، به بررسي اثر دماي فرآيند نورد در كانال همسان زاويه‌دار بر روي خواص مكانيكي آلياژ آلومينيوم 5083 در پاس‌هاي مختلف پرداخته شد. فرآيند نورد در كانال‌ همسان زاويه‌دار در دماهاي محيط، 200 و 300 سانتيگراد و با استفاده از روانكار در پاس‌هاي مختلف بر روي نمونه‌ها انجام گرفت. خواص مكانيكي و شكست نمونه‌ها به وسيله آزمون كشش تك محوره، آزمون ميكروسختي و ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت. مشاهده شد كه با افزايش تعداد پاس‌هاي فرآيند نورد در كانال همسان زاويه‌دار در يك دماي مشخص استحكام تسليم، استحكام كششي نهايي و ميكروسختي نمونه‌ها افزايش مي‌يابد كه اين افزايش در پاس‌هاي ابتدايي با شيب بيشتري اتفاق مي‌افتد، در حالي كه تغيير طول نمونه تا شكست كاهش مي‌يابد. با مقايسه خواص مكانيكي نمونه‌ها بعد از انجام فرآيند نورد در كانال همسان زاويه‌دار در يك پاس مشخص در دماهاي مختلف مشاهده شد كه با افزايش دما استحكام تسليم، استحكام كششي نهايي و ميكروسختي نمونه‌ها نسبت به دماي محيط اندكي كاهش يافته ولي مقدار تغيير طول نمونه تا شكست و به دنبال آن شكل‌پذيري نمونه‌ها بهبود يافته است. به طوري كه در پايان پاس سوم، استحكام تسليم و سختي نمونه‌هاي عبور داده شده در دماي 300 درجه سانتيگراد نسبت به دماي محيط به ترتيب 14.8% و 8.5% كاهش و درصد تغيير طول نمونه تا شكست 22.2% افزايش يافته است.

The equal channel angular rolling (ECAR) process is one of the methods of severe plastic deformation that is considered to obtain ultrafine-grain materials (UFG.( In this study, the effect of temperature on the mechanical properties of 5083 aluminum alloy was investigated in this process. Equal channel angular rolling process was performed at the temperatures 25℃ (room temperature), and 200 and 300℃. The equal channel angular rolling was used as a lubricant. The evaluation of mechanical properties and fracture mode of the samples was assessed using uniaxial tensile test, micro-hardness test and scanning electron microscope (SEM). The results revealed that by increasing number of ECAR passes at a specific temperature, yield strength, ultimate tensile strength and micro-hardness increased in which that increasing rate is more higher at the initial passes than the last ones, while the elongation decreased, contrarily. Study of the mechanical properties of the samples after applying the ECAR process in a specified pass at different temperatures showed that by increasing the temperature, the yield strength, ultimate tensile strength and micro-hardness of samples decreased in comparison with the samples processed in the ambient temperature. However, the elongation was improved. As a quantitatively results, at the end of the third pass at 300°C, the yield strength and micro-hardness of the samples decreased by 14.8% and 8.5%, respectively, in comparison with the samples processed in the ambient temperature, and the elongation increased by 22.2%.