حجم آزاد در آهن و مس خالص تغییر شکل پلاستیکی شدید یافته، تشابه ها و تمایز ها

در پژوهش حاضر، تشکیل حجم آزاد در فلزات آهن و مس خالص فرآوری شده به روش تغییر شکل پلاستیکی شدید با استفاده از نورد شکل دار سرد مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از میکروسکوپ الکترونی عبوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مطالعات ریز ساختاری و از آنالیز های دیلاتومتری و نفوذ رادیو ردیاب و چگالی سنجی جهت بررسی های کمی و کیفی حجم آزاد بهره گرفته شد. نتایج نشان داد کاهش چگالی قابل ملاحظه ای پس از اعمال نورد شکل دار سرد شدید حاصل گردید. نتایج حاصل از بررسی های دیلاتومتری و نفوذ رادیو ردیاب نیز موید آن بود که میزان بالایی حجم آزاد در مقایسه با فلزات آنیل شده تشکیل شده است. افزایش نسبی حجم آزاد در نمونه آهن بیش از مس در شرایط مشابه بدست آمد. بررسی های ریزساختاری فلزات فرآوری شده حاکی از تشکیل حجم آزاد به صورت چگالی بالای عیوب جای خالی، نابجایی ها، مرزدانه های غیر تعادلی، اتصالات سه گانه و نانوحفرات می باشد. در واقع، فرآیند نورد شکل دار سرد شدید منجر به ایجاد یک ساختار ناهمگن و فوق ریزدانه همراه با افزایش حجم آزاد در هر دو فلز آهن و مس فرآوری شده در کرنش معادل 5/4 شد، ولی مکانیزم تغییر شکل، نوع ساختار ایجاد شده، اندازه دانه ها، میزان کاهش چگالی و تغییرات حجم آزاد و هم چنین رفتار حرارتی بسته به نوع فلز به دلیل تفاوت در ساختار کریستالی و خواص ذاتی متفاوت بود.