بررسی ساختار و سختی لوله مسی در طی تغییر شکل پلاستیک شدید به روش TCEC

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه اراک

2 گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی- مهندسی، دانشگاه اراک، اراک

10.22076/me.2023.1999760.1379

چکیده

لوله‌های مس خالص در صنایع مختلف کاربرد وسیعی دارند. اما لازم است خواص مکانیکی آن‌ها بهبود پیدا کند. یکی از روش‌های بهبود، اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید SPD به منظور دستیابی به ساختار

فوق‌ریزدانه است. در این تحقیق از روش تغییر شکل به نام اکستروژن- فشار متناوب لوله TCEC برای انجام تغییرشکل پلاستیک شدید لوله مسی استفاده گردید. برای این منظور به کمک نرم افزار Solidwork طراحی سه بعدی قالب و سنبه انجام و ساخت قالب صورت گرفت. سپس با موفقیت بر روی لوله‌ی مسی خالص در دمای محیط و دمای 750 درجه سانتیگراد طی یک مرحله انجام شد. بررسی تحولات ریزساختاری و سختی‌سنجی روی نمونه‌ها نشان داد که در عملیات TCEC سرد، ساختار سطح مقطع اندکی ریزدانه شده است و به نسبت نمونه‌ی خام، بهبود سختی قابل توجهی در حدود 60% صورت می‌گیرد. همچنین در ساختار، کشیدگی دانه‌ها و سیلان ماده در جهت اکستروژن مشاهده می‌شود. در عملیات TCEC گرم، سطح مقطع نمونه به شکل قابل ملاحظه‌ای به دلیل وقوع تبلورمجدد دینامیکی ریزدانه شده و سختی این قسمت به نسبت نمونه‌ی خام به شکل چشم‌گیری در حدود 93% افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on Macrostructure and Hardness of Cu Tubes Processed by Tubular Cyclic Extrusion-Compression

نویسندگان [English]

  • Yousef Payandeh 1
  • Alireza Ahmadi 2
1 Arak University
2 Department of Materials Science and Engineering, Faculty of Engineering, Arak University
چکیده [English]

Pure copper pipes have various applications in industries. It is necessary to improve their mechanical properties. The main strengthening mechanism in this case is severe plastic deformation in order to achieve ultrafine-grain microstructure. In this research, the deformation method of tube cyclic extrusion-compression (TCEC) was used. The design of punch and mould was performed by Solidwork and Mo40 steel was used for manufacture of both mould and punch. Then, the pure copper tube at ambient temperature and 750 °C deformed in one pass. Investigation of microstructural evaluation and hardness measurement on the cross-sectional surface and side surface of the pipe showed that in the case of cold TCECed pipe, the microstructure of the cross-section is slightly fine-grain and compared to the raw sample, a substantial hardness improvement (60%) was achieved. In the microstructure, orientation of grains and material flow were also observed in the direction of extrusion. In the hot SPD treatment, the cross-sectional area of the sample significantly was fine-grained and the hardness of this part increased considerably by about 93% compared to the raw sample.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pure copper
  • severe plastic deformation
  • Tube Cyclic Extrusion-Compression (TCEC)
  • Grain
  • Hardnes

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 15 آذر 1402
  • تاریخ دریافت: 18 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری: 17 مهر 1402
  • تاریخ پذیرش: 15 آذر 1402