فرآیند افزایش و کاهش تناوبی قطر (CFS) به عنوان روش نوین تغییر شکل پلاستیک شدید در تولید لوله های ریزدانه با ضخامت کم

در این پژوهش روش جدیدی تحت عنوان “افزایش و کاهش تناوبی قطر” برای تولید لوله های ریزدانه شده با ضخامت کم معرفی شده است. شبیه سازی اجزا محدود این روش، کم بودن نیروی تغییر شکل مورد نیاز و همگنی کرنش اعمالی را نشان می دهد. این روش از دو نیم سیکل تشکیل شده است. در نیم سیکل اول لوله بر روی ماندرل افزایش قطر، فشار داده می شود که بدین ترتیب در نواحی برشی، تنش عمودی کششی همراه با برش ایجاد و قطر لوله افزایش می یابد. در نیم سیکل بعدی لوله درون قالب کاهش قطر به صورتیکه در همان نواحی برشی تنش فشاری همراه با برش ایجاد شود، رانده می شود تا قطر لوله به مقدار اولیه برسد. این فرآیند می تواند به صورت متناوب بر روی لوله اجرا شود تا به کرنش اعمالی بیشتر و به تبع آن اندازه دانه ریزتر و در نهایت خواص مکانیکی بهتر دست یافت. لوله از جنس آلومینیوم 1050 تحت این روش قرار گرفت که نتایج حاصله نشان می دهد مقدار حد تسلیم و استحکام کششی از حالت اولیه 50 مگاپاسکال و 115 مگاپاسکال به ترتیب به مقادیر 165 مگاپاسکال و 173 مگاپاسکال افزایش یافته است. مقدار درصد تغییر طول نهایی پس از انجام سه پاس، از 42% به 14% کاهش یافته است. از طرفی دیگر سختی لوله پس از انجام ده پاس، از مقدار23 ویکرز به 38 ویکرز افزایش یافته است.