بررسی تجربی و تحلیلی خواص مکانیکی نمونه های آلیاژ آلومینیوم 6061 تولید شده توسط فرآیند اکستروژن زاویه ای با مقطع یکسان (ecap)

تغییرشکل پلاستیکی شدید نوعی فرآیند ایجاد تغییرشکل پلاستیکی در ماده است که می تواند کرنش های زیاد و چگالی بالایی از نابجائی ها را در ماده ایجاد کند. فرآیند اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار (ecap) یکی از فرآیندهای پرکاربرد این روش می باشد. این فرآیند بر روی خواص مکانیکی مواد تأثیرگذار است و باعث تغییرات آن ها می گردد. با توجه به نقش پر اهمیت آلیاژهای آلومینیوم در صنعت، در این پژوهش از نمونه های تهیه شده از آلیاژ آلومینیوم 6061 به عنوان یکی از پرکاربردترین آلیاژهای آلومینیوم استفاده شده است. این نمونه ها پس از عملیات حرارتی آنیل، در دو مسیر مختلف شامل مسیر a که در آن قطعه پس از مرحله اول بدون چرخش دوباره درون قالب قرار می گیرد و در مسیر bc که در آن قطعه پس از مرحله اول به اندازه 90 درجه در راستای طولی چرخانده دوباره درون قالب قرار می گیرد، در دمای محیط تحت فرآیند ecap قرار گرفتند. در نهایت به منظور بررسی خواص مکانیکی، نمونه های به دست آمده از این فرآیند تحت آزمایش کشش و سختی قرار گرفتند، سپس قابلیت ماشین کاری آن ها بررسی شد. همچنین فرآیند ecap بر روی آلیاژ آلومینیوم 6061 توسط نرم افزار آباکوس 6.11 شبیه سازی شد. نتایج تجربی نشان داد استحکام کششی (به جز یک مورد)، سختی، نیروهای وارده جهت اعمال فرآیند و نیروهای ماشین کاری در نمونه های مسیر a از نمونه های مسیر bc بیشتر بوده است. با توجه به بررسی نیروهای ماشین کاری دریافت می شود که قابلیت ماشین کاری نمونه های مسیر bc در همه مراحل از نمونه های مسیر a بهتر می باشد. شبیه سازی نشان داد کرنش های وارده بر قسمت بالایی قطعات بیشتر می باشد و این کرنش ها موجب ایجاد ترک های عرضی بر روی آن ها می شود. با توجه به خواص مکانیکی ذکرشده می توان نتیجه گیری نمود نمونه های حاصل از مسیر a نسبت به مسیر bc برای آلیاژ آلومینیوم 6061 تحت فرآیند ecap با شرایط فیزیکی ذکرشده در آزمایش ها مناسب تر می باشد.