امروزه، پژوهشگران زیادی به روش‌های تغییرشکل پلاستیک شدید، به‌منظور افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی ماده ضمن دست‌یابی به ساختار فوق ریزدانه، پرداخته‌اند. روش‌های تغییرشکل پلاستیک شدید با اعمال کرنش زیاد به ماده ضمن حفظ ابعاد اولیه‌ی قطعه باعث تولید مواد فوق ریزدانه و نانوساختار می‌شوند. فرآیند فشار در کانال زاویه‌دار مساوی (ایکپ) یکی از روش‌های بسیار موفقیت‌آمیز برای کاربردهای صنعتی می‌باشد. در روش ایکپ، در استفاده از میله‌های نازک با طول زیاد محدودیت وجود دارد. در پژوهش حاضر، ترکیب فرآیند اکستروژن و ایکپ بر روی تیتانیم خالص(گرید 2) مورد مطالعه قرار گرفت. تیتانیم با توجه به نسبت استحکام به وزن بالایی که دارد به‌وفور در هوافضا و سایر صنایع کاربرد دارد. استفاده از فرایند ترکیبی، باعث تولید میله‌های فوق ریزدانه با طول بلند و قطر کم می‌شود. هدف اصلی در این پژوهش بررسی اثر دما در فرایند اکستروژن بر روی نمونه‌های تیتانیومی فوق ریزدانه می‌باشد. میله‌های تیتانیومی ابتدا 4 پاس در دمای 400 درجه سانتی‌گراد تحت فرایند ایکپ قرار گرفته و سپس در پنج دمای 300، 350، 400، 450 و 500 سانتی‌گراد تحت فرایند اکستروژن قرار گرفتند. نتایج نشان داد انجام فرایند اکستروژن در دمای 300 درجه سانتی‌گراد باعث دست‌یابی به بهترین خواص مکانیکی شد. خواص مکانیکی حاصل، معادل خواص مکانیکی تیتانیوم گرید 5 به‌دست آمد که ماده‌ی گرانتری نسبت به تیتانیوم خالص است و دارای معایبی جهت استفاده در کاربردهای پزشکی می باشد. بهبود خواص مکانیکی شامل استحکام و سختی بود. همچنین ریزساختار بسیار همگن و فوق ریزدانه به‌دست آمد.

واژه‌های کلیدی: تغییر شکل پلاستیک شدید، ایکپ، اکستروژن، تیتانیم، خواص مکانیکی، دما

متن کامل [PDF 1962 kb]   (5597 دریافت)