بررسی تجربی اثر دما در اکستروژن تیتانیم خالص نانو ساختار تولید شده به روش ایکپ

امروزه، پژوهشگران زیادی به روش های تغییرشکل پلاستیک شدید، به منظور افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی ماده ضمن دست یابی به ساختار فوق ریزدانه، پرداخته اند. روش های تغییرشکل پلاستیک شدید با اعمال کرنش زیاد به ماده ضمن حفظ ابعاد اولیه ی قطعه باعث تولید مواد فوق ریزدانه و نانوساختار می شوند. فرآیند فشار در کانال زاویه دار مساوی (ایکپ) یکی از روش های بسیار موفقیت آمیز برای کاربردهای صنعتی می باشد. در روش ایکپ، در استفاده از میله های 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 به وفور در هوافضا و سایر صنایع کاربرد دارد. استفاده از فرایند ترکیبی، باعث تولید میله های فوق ریزدانه با طول بلند و قطر کم می شود. هدف اصلی در این پژوهش بررسی اثر دما در فرایند اکستروژن بر روی نمونه های تیتانیومی فوق ریزدانه می باشد. میله های تیتانیومی ابتدا 4 پاس در دمای 400 درجه سانتی گراد تحت فرایند ایکپ قرار گرفته و سپس در پنج دمای 300، 350، 400، 450 و 500 سانتی گراد تحت فرایند اکستروژن قرار گرفتند. نتایج نشان داد انجام فرایند اکستروژن در دمای 300 درجه سانتی گراد باعث دست یابی به بهترین خواص مکانیکی شد. خواص مکانیکی حاصل، معادل خواص مکانیکی تیتانیوم گرید 5 به دست آمد که ماده ی 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 به دست آمد.