بررسي تجربي اثر فرآيند شكل‌دهي دو پاسي انبساط و انقباض تناوبي هيدرواستاتيك بر خواص مكانيكي و ريزساختار لوله‌هاي مسي

فرآيند انبساط و روزن‌راني تناوبي شكل‌دهي هيدرواستاتيك لوله روش تغيير شكل پلاستيك شديد جديدي است كه به‌منظور توليد لوله‌هاي بلند فوق ريزدانه و نانوساختار با خواص مكانيكي بالا ابداع شده است. در پژوهش حاضر اين فرآيند طي دو پاس در دماي اتاق روي مس خالص تجاري اعمال شد و سپس سختي، خواص كششي، سطح شكست و ريزساختار نمونه‌ها مورد بررسي قرار گرفت. هدف اين پژوهش به دست آوردن ماده‌اي با استحكام بالا و شكل‌پذيري مطلوب بود. وجود سيال تحت فشار بين لوله و قالب در اين فرآيند اولاً موجب بهبود مطلوب خواص مكانيكي، تحت تاثير تنش‌هاي هيدرواستاتيك فشاري مي‌شود ثانياً، با حذف نمودن اصطكاك بين لوله و قالب باعث كاهش نيروي مورد نياز شكل‌دهي مي‌شود. اين امر توليد لوله‌هاي فوق ريزدانه و نانوساختار با طول‌هاي نسبتاً بلند را تسهيل مي‌كند. پس از انجام دو پاس از فرآيند، ريزساختاري فوق ريزدانه نسبتاً همگن و هم‌محور مشاهده شد. مقدار حد تسليم و استحكام نهايي به ترتيب از مقادير ۷۵ و ۲۰۷مگاپاسكال به ۳۱۰ و ۳۸۶مگاپاسكال افزايش يافت ولي درصد ازدياد طول تا شكست از ۵۵% به ۳۷% كاهش يافت. همچنين سختي لوله به‌صورت قابل ملاحظه‌اي از ۵۹ويكرز به ۱۴۳ويكرز افزايش يافت و توزيع همگني از سختي در راستاي ضخامت لوله به دست آمد. بررسي‌هاي شكست‌نگاري حاكي از اتفاق‌افتادن، غالباً شكست داكتيل در نمونه‌هاي آزمون كشش بودند. فرآيند انبساط و روزن‌راني تناوبي شكل‌دهي هيدرواستاتيك لوله مي‌تواند به‌صورت صنعتي و كاربردي در توليد لوله‌هاي فوق ريزدانه با طول‌هاي نسبتاً بلند مورد استفاده قرار گيرد.