دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 17 12 2018 02 20 Effects of PTCAP as a severe plastic deformation method on the mechanical and microstructural properties of AZ31 magnesium alloy بررسی اثر فرآیند تغییرشکل پلاستیکی شدید پی‌تی‌کپ بر خواص مکانیکی و ریزساختاری آلیاژ منیزیم AZ31 تهیه شده به روش اکستروژن 409 416 10232 FA علی فتی استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه هرمزگان محمد افتخاری دانشجوی دکتری دانشکده مکانیک دانشگاه تهران قادر فرجی استادیار دانشگاه تهران محمود موسوی مشهدی استاد/دانشگاه تهران Journal Article 1970 01 01 In this study, the effect of Parallel tubular channel angular pressing (PTCAP) as a severe plastic deformation (SPD) process on the microstructural, mechanical properties and superplasticity of AZ31 magnesium alloy were investigated. PTCAP method at 300°C was performed for production of ultra-fine grained (UFG) tube with a high superplasticity. After the first pass of PTCAP a bimodal microstructure, large gains surrounded by a large number of tiny recrystallized ones, was observed. The grain refinement and homogeneity of the microstructure increased by applying subsequent passes of PTCAP. After four pass of PTCAP, the average grain size of the material decreased from 43 µm to 6.8 µm. Vickers microhardness measurements revealed that by applying more PTCAP passes and consequently, more grain refinement, the value of hardness increased. Fractographic SEM images showed that predominately ductile fracture was occurred in all hot tensile specimens. A higher elongation to failure of 256% was achieved at a higher tensile testing temperature of 450°C and a strain rate of 10-3 1/s, due to grain boundary sliding as a dominant deformation mechanism, while this values for the as-received sample is 116% at the same tensile testing condition. Finally, it was observed that the four-pass PTCAP processed sample has higher room temperature microstructural and mechanical properties and also higher elevated temperature superplasticity than the as-received sample. Also, the grains thermal stability test was done on the four-pass PTCAP processed sample at 5 different temperatures. در این پژوهش تاثیرات روش فشار در کانال لوله‌ای موازی زاویه‌دار یا پی‌تی‌کپ که یکی از روش‌های تغییرشکل پلاستیک شدید یا اس‌پی‌دی است، بر خواص ریزساختاری، مکانیکی و سوپرپلاستیسیته آلیاژ منیزیم AZ31 بررسی گردید. روش پی‌تی‌کپ در دمای 300°C انجام شد. هدف از این روش تولید لوله‌های فوق ریزدانه با خواص سوپرپلاستیسیته‌ی بالا بود. بعد از انجام 1 پاس پی‌تی‌کپ، یک ساختار چندگانه که شامل دانه‌های درشت احاطه شده با دانه‌های ریز تبلور مجدد شده بود، مشاهده شد. با انجام پاس‌های بعدی پی‌تی‌کپ، ریزدانگی و همگنی ریزساختار افزایش یافت. بعد از انجام 4 پاس پی‌تی‌کپ، اندازه‌ دانه میانگین از 43 µm به 6.8 µm رسید. اندازه‌گیری-های میکروسختی ویکرز نشان داد که با انجام پاس‌های بعدی پی‌تی‌کپ که با اعمال کرنش‌های بالاتر همراه بود، مقدار سختی نمونه‌ها افزایش یافت. تصاویر شکست‌نگاری اس‌ای‌ام گویای آن بود که در تمام نمونه‌های تست کشش گرم، غالبا شکست داکتیل اتفاق افتاده است. تغییر طول شکست قابل توجه 256% در دمای تست کشش 450°C و نرخ کرنش 10-3 1/s بدست آمد که ناشی از لغزش مرزدانه‌ای به عنوان مکانیزم غالب تغییرشکل بود. این در حالی بود که در همین شرایط تست، نمونه‌ی خام پی‌تی‌کپ نشده دارای تغییر طول شکست 116% بود. درنهایت مشاهده شد که نمونه‌ی 4 پاس پی‌تی‌کپ شده، هم در دمای اتاق، دارای خواص مکانیکی و ریزساختاری بهتری نسبت به نمونه‌ی خام بود و هم در دماهای بالا، خاصیت سوپرپلاستیک قابل توجهی نسبت به نمونه خام داشت. همچنین تست پایداری حرارتی دانه‌ها بر روی نمونه‌ی 4 پاس پی‌تی‌کپ، در 5 دمای مختلف انجام شد. https://mme.modares.ac.ir/article_10232_1662d1307aaa81230b651ecf00d27180.pdf