تأثیر مسیر کرنش در فرایند نورد تجمعی پیوندی (arb) بر ریزساختار و خواص مکانیکی نوار برنج 40/60
Abstract
در پژوهش حاضر تاثیر مسیر های کرنش در فرایند نورد تجمعی پیوندی (arb) بر خواص مکانیکی و ریز ساختاری نوار های برنج 40/60 مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از نورد تجمعی پیوندی مستقیم (مسیر a) و همچنین نورد تجمعی پیوندی با زاویه های چرخش 90 درجه در جهت پادساعتگرد (مسیر bc)، 90± (مسیر ba) و 180 درجه (مسیر c) استفاده شد. در فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیر a نمونه ها در سیکل دوم چرخانده نشد در حالی که در مسیرهای bc، ba و c نمونه ها پس از نورد در سیکل اول به ترتیب 90 درجه در جهت پادساعتگرد ، 90± و 180 درجه حول محور عمود بر جهت نورد چرخانده شد. جهت انجام این پژوهش از نوارهای برنج 40/60 تجاری با ضخامت 1 میلی متر و در ابعاد 6 × 10 سانتی متر برای مسیر های a و c و 6 × 6 سانتیمتر برای مسیرهای ba و bc استفاده گردید. فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیرهای مختلف تا 5 سیکل (کرنش معادل 0/4) روی ورق های برنجی با موفقیت انجام شد. به منظور بررسی شرایط پیوند های ایجاد شده در طی فرایند نورد تجمعی پیوندی از میکروسکوپ نوری استفاده شد. نتایج نشان داد که در مسیر های a و c با افزایش تعداد سیکل، پیوندهای ایجاد شده در سیکل های قبل بهبود یافته است ولی در مسیر های ba و bc، پیوند های ایجاد شده در فصل مشترک عدم چسبندگی بیشتری را نسبت به دو مسیر قبل نشان دادند. به منظور بررسی خواص مکانیکی ورق های نورد تجمعی شده با مسیر های مختلف از آزمون کشش تک محوری و سختی سنجی استفاده شد. نتایج نشان داد که استحکام کششی و سختی در تمامی مسیر ها تا سه برابر نمونه اولیه افزایش یافت. همچنین برای درک بهتر کرنش برشی اعمالی، این کرنش برشی شبیه سازی شده و برای هر چهار مسیر ارائه و با هم مقایسه شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی کرنش های برشی نشان داد که کرنش های برشی بیشترین مقدار خود را زمانی دارا هستند که مسیر کرنش در حین فرایند تغییر نکند. علاوه بر این، اندازه دانه های فرعی ایجاد شده، چگالی نابجایی ها و میکروکرنش در ورق های arb شده با آنالیز داده های پراش پرتوایکس و به کار گیری روش ریت ولد در هر مسیر تخمین و با هم مقایسه شد. نتایج نشان داد که اندازه دانه فرعی در هر مسیر به طور متوسط بین nm 32-22 بود. بررسی سطوح شکست نمونه های نورد تجمعی شده در مسیر های مختلف پس از آزمون کشش با میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گرفت و مشخص شد که شکست در ورق های تولید شده در هر چهار مسیر دارای شکست نرم با مکانیزم دیمپل های برشی است.