دانلود مقالات ISI درباره تغییرشکل مومسان شدید + ترجمه فارسی

تغییرشکل مومسان شدید (به انگلیسی: Severe Plastic Deformation، SPD) یکی از روش‌های تولید مواد نانوساختار است. در این روش زیر ساختار مواد را با ایجاد تغییر شکل پلاستیک شدید تغییر داده و دانه‌های بزرگتر را به دانه‌های ریزتر تبدیل می‌کنند. به علت شکل‌پذیری پایین مواد غیرفلزی، تولید مواد نانوساختار فلزی به این روش مرسوم‌تر است. فرایندهای تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD) یک اصطلاح عمومی برای توصیف گروهی از روش‌های کار بر روی مواد که به طور معمول کرنش‌های بسیار بزرگی را در قطعات کار (با ایجاد یک تنش هیدرو استاتیک بالا و تنش برشی زیاد) به وجود می‌آورند که این کرنش بالا چگالی عیوب (عموماً نابجایی‌ها و جای خالی‌ها) را افزایش می‌دهد و این باعث ایجاد ساختارd<۵۰۰nm)UFG)و نانو ساختار (NC)(d<۱۰۰nm) می‌شود. امروزه روش های تغییر شکل شدید مومسان توسعه بسیاری در صنایع مختلف پیداکرده‌اند. به وسیله این روش ها می توان کرنش های زیادی به مواد اعمال کرد. یکی از این روش ها پرس‌کاری در کانال های هم مقطع زاویه دار (ECAP) است که به علت عدم تغییر در سطح مقطع نمونه می توان آن را بارها مورد پرس‌کاری قرار داد. هدف از انجام این فرایند دستیابی به ساختارهای فوق ریزدانه و افزایش استحکام و سختی از طریق افزایش چگالی نابجایی ها است. هدف از این پژوهش مطالعه تجربی تغییر شکل مومسان شدید آلیاژ زیرکونیوم نیوبیوم با استفاده از فرآیند ECAP است. برای این منظور ابتدا قالب ECAP طراحی و تحلیل شد. تحلیل تنش های اعمالی به اجزای قالب، به روش المان محدود و در نرم افزار Abaqus در دو گام انجام شد. در گام اول، تنش پسماند ایجاد شده در اثر انطباق پرسی هسته مرکزی در حلقه فشاری تحلیل و طراحی قالب به نحوی انجام شد که در اثر این تداخل تنش فشاری MPa 800=σθ روی سطح کانال عمودی ایجاد شود. در دومین گام، نمونه به سمت پایین حرکت کرده و شکل دهی آن درون قالب شبیه-سازی و مشخص شد در حین شکل دهی، تنش حلقوی روی سطح کانال عمودی به MPa 280=σθ می-رسد که این میزان تنش به مراتب پایین تر از استحکام شکست قالب است. میزان کرنش های اعمالی در هر مرحله، به زاویه بین دو کانال وابسته است، در طراحی قالب بایستی این زاویه کمترین مقدار ممکن را داشته باشد تا در هر مرحله بیشترین میزان کرنش به قطعه اعمال شود و قالب دچار شکست نشود. به همین دلیل زاویه بین دو کانال °90=φ انتخاب شد. فرایند پرس‌کاری روی نمونه هایی از جنس آلیاژ زیرکونیوم نیوبیوم در دمای C° 200 تحت مسیر BC که در آن نمونه ها پس از هر خروج °90 در امتداد محور طولی در یک جهت چرخانده می شوند و دوباره وارد قالب می شوند، طی هشت مرحله با موفقیت انجام شد. سپس میکرو سختی و خواص مکانیکی نمونه ها بررسی شد. نتایج حاصل از تحلیل سطح شکست با میکروسکوپ الکترونی نشان می دهد که با افزایش مراحل شکل دهی اندازه فرورفتگی های سطح کاهش یافته و باعث کاهش ازدیاد طول شده است. بررسی نتایج میکرو سختی و تنش تسلیم نمونه ها حاکی از افزایش 50 درصدی این مقادیر پس از پنج مرحله عبور از قالب است.