بررسی اثر فرآیند تغییرشکل پلاستیکی شدید پی تی کپ بر خواص مکانیکی و ریزساختاری آلیاژ منیزیم AZ31 تهیه شده به روش اکستروژن

در این پژوهش تاثیرات روش فشار در کانال لوله ای موازی زاویه دار یا پی تی کپ که یکی از روش های تغییرشکل پلاستیک شدید یا اس پی دی است، بر خواص ریزساختاری، مکانیکی و سوپرپلاستیسیته آلیاژ منیزیم AZ31 بررسی گردید. روش پی تی کپ در دمای 300°C انجام شد. هدف از این روش تولید لوله های فوق ریزدانه با خواص سوپرپلاستیسیته ی بالا بود. بعد از انجام 1 پاس پی تی کپ، یک ساختار چندگانه که شامل دانه های درشت احاطه شده با دانه های ریز تبلور مجدد شده بود، مشاهده شد. با انجام پاس های بعدی پی تی کپ، ریزدانگی و همگنی ریزساختار افزایش یافت. بعد از انجام 4 پاس پی تی کپ، اندازه دانه میانگین از 43 μm به 6.8 μm رسید. اندازه گیری-های میکروسختی ویکرز نشان داد که با انجام پاس های بعدی پی تی کپ که با اعمال کرنش های بالاتر همراه بود، مقدار سختی نمونه ها افزایش یافت. تصاویر شکست نگاری اس ای ام گویای آن بود که در تمام نمونه های 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 مرزدانه ای به عنوان مکانیزم غالب تغییرشکل بود. این در حالی بود که در همین شرایط تست، نمونه ی خام پی تی کپ نشده دارای تغییر طول شکست 116% بود. درنهایت مشاهده شد که نمونه ی 4 پاس پی تی کپ شده، هم در دمای اتاق، دارای خواص مکانیکی و ریزساختاری بهتری نسبت به نمونه ی خام بود و هم در دماهای بالا، خاصیت سوپرپلاستیک قابل توجهی نسبت به نمونه خام داشت. همچنین تست پایداری حرارتی دانه ها بر روی نمونه ی 4 پاس پی تی کپ، در 5 دمای مختلف انجام شد.