ارزيابي تجربي اثر فشار پشتي بر كارپذيري و خواص مكانيكي تيتانيوم خالص تجاري در فرايند ايكپ سرد

اعمال فرايندهاي تغييرشكل پلاستيكي شديد (SPD) نظير فرايند پرسكاري در كانال‌هاي هم‌مقطع زاويه‌دار موسوم به ايكپ (ECAP)، منجر به اعمال كرنش‌هاي شديد بر ماده‌ي فلزي و در نتيجه تحولات ميكروساختاري مي‌گردد. در اثر اين تحولات ميكروساختاري ساختار دانه‌بندي فوق ريزدانه شده و به بهبود خواص مكانيكي مي‌انجامد. در اين تحقيق تيتانيوم خالص تجاري به عنوان يك فلز با تغييرشكل‌پذيري سخت، تحت فرايند ايكپ سرد در كانال 135 درجه همراه با اعمال فشار پشتي قرار گرفت و اثر فشار پشتي بر خواص مكانيكي و كارپذيري آن بررسي شد. نتايج تجربي نشان داد كه با اعمال همزمان فشار پشتي و غلاف كردن بيلت در لوله‌ از جنس مس خالص، نمونه‌ي دوفلزي مورد استفاده تا چهار پاس ايكپ شد. با توجه به اينكه در حالت بدون فشار پشتي تنها دو پاس موفق وجود داشت، نتيجه گرفته شد كه با اعمال فشار پشتي به دليل تحمل كرنش بيشتر در پاس‌هاي بالاتر، كارپذيري بيلت‌هاي تيتانيومي افزايش يافته است. همچنين نشان داده شد كه با اعمال فشار پشتي، استحكام نهايي فشاري ماده به طور قابل توجهي از 899 به 1163 و 1317 مگاپاسكال و ميكروسختي از 163 به 203 و 262 ويكرز افزايش يافته و همچنين و ريزشدگي دانه‌ها از 49 به 34 و 24 ميكرومتر اتفاق افتاده است. اين نتايج به ترتيب براي ماده اوليه آنيل شده و حالت‌هاي بدون و با اعمال فشار پشتي ارائه شده است.