مطالعه تبلورمجدد استاتيكي مس پس از تغييرشكل پلاستيك شديد

Study of Static Recrystallization of Copper after Severe Plastic Deformation

خواص مكانيكي و پايداري حرارتي از جمله مهم ترين جنبه هاي كاربرد تجاري فلزات شديدا تغييرشكل يافته هستند. ريزساختار ماده كنترل‌ كننده خواص مكانيكي نهايي است. پايداري حرارتي ريزساختار را مي توان به صورت مقاومت به فرايندهاي بازيابي و تبلورمجدد تعريف كرد كه اين فرايندها بازگرداننده ريزساختار تغيير‌شكل يافته هستند. نقش اصلي كنترل تحولات ريزساختاري بر عهده ي فرايندهاي تبلورمجدد و بازيابي است كه پديده هاي فعال ‌شده با دما بوده و باعث بازگرداني ريزساختار تغييرشكل يافته مي شوند. در اين پژوهش تبلورمجدد استاتيكي مس شديداً تغييرشكل يافته با روش نوين اكستروژن برشي ساده (SSE) مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور، نمونه هاي تغييرفرم يافته با كرنش هاي مختلف در محدوده دمايي 180 تا 290 درجه سانتيگراد مورد آناليز ريزساختاري و آزمايش سختي قرار گرفتند. سپس با محاسبه كسر نرم ‌شدن، ثوابت معادله JMAK در شرايط مختلف تعيين گرديدند. نتايج حاكي از آن است كه با افزايش كرنش از 15/1 به 9/6، اندازه كريستال و پايداري حرارتي كاهش مي‌ يابد، هم چنين زمان لازم براي وقوع 50% تبلورمجدد در دماي C°210 كه براي پاس اول 864 ثانيه بوده در پاس دوم به 299 ثانيه و در پاس ششم به 207 ثانيه تقليل مي ‌يابد.

The mechanical properties and thermal stability are the main concerns for the commercial application of severe plastic deformed (SPD) metals. Microstructure of a material controls its final mechanical properties. The thermal stability of a microstructure can be defined as the resistance to the restoration processes of recovery and recrystallization. These thermally activated processes are two major phenomena which control microstructure evolution and restore the deformed microstructure. In this investigation, static recrystallization kinetics of copper, severely deformed by a novel SPD technique, known as simple shear extrusion (SSE), was studied. The microhardness and microstructure of the deformed samples with different strains annealed at temperature range of 180°C to 290°C were analyzed. Softening fractions calculation at different times and temperatures resulted in investigation of JMAK equation constants. As a result, as the strain increases from 1.15 to 6.9 crystal size and thermal stability decrease, and also time for 50% recrystallization of the material at 210°C which is 864s for the first pass decrease to 299 and 207s for the second and sixth pass, respectively.