دانشگاه آزاد اسلامي
واحد جاسب
دانشکده فني و مهندسي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد M.Sc)) در رشته مکانیک
گرایش ساخت و توليد
عنوان:
طراحي و ساخت دستگاه ECAR به منظور بررسي اثرات فرآيند بر روي ورق هاي فولاد کم کربن
استاد راهنما:
دکتر محمد هنر پيشه
نگارنده:
شهرام رهنما
زمستان 93
دانشگاه آزاد اسلامي
واحد جاسب
دانشکده فني و مهندسي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد M.Sc)) در رشته مکانیک
گرایش ساخت و توليد
عنوان:
طراحي و ساخت دستگاه ECAR به منظور بررسي اثرات فرآيند بر روي ورق هاي فولاد کم کربن
استاد راهنما:
دکتر محمد هنر پيشه
نگارنده:
شهرام رهنما

استاد داور اول، دکتر حامد عدالتی امضاء استاد داور دوم، دکتر علیرضا آریایی امضاء
معاونت پژوهش و فن آوري واحد جاسب
منشور اخلاق پژوهش
با ياري از خداوند سبحان واعتقاد به اين که عالم محضرخداست وهمواره ناظر براعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهميت جايگاه دانشگاه دراعتلاي فرهنگ وتمدن بشري، مادانشجويان واعضاء هيأت علمي واحدهاي دانشگاه آزاد اسلامي متعهد مي گرديم اصول زير را درانجام فعاليت هاي پژوهشي مد نظر قرارداده وازآن تخطي نکنيم :
اصل حقيقت جويي : تلاش درراستاي پي جويي حقيقت و و فاداري به آن ودوري ازهرگونه پنهان سازي حقيقت
اصل رعايت حقوق : التزام به رعايت کامل حقوق پژوهشگران و پژوهيدگان (انسان، حيوان ونبات ) وسايرصاحبان حق.
اصل مالکيت مادي ومعنوي : تعهد به رعايت مصالح ملي ودرنظر داشتن پيشبرد وتوسعه کشور درکليه مراحل پژوهش
اصل منافع ملي : تعهد به رعايت مصالح ملي و درنظر داشتن پيشبرد وتوسعه کشور درکليه مراحل پژوهش
اصل رعايت انصاف وامانت : تعهد به اجتناب ازهرگونه جانبداري غيرعلمي وحفاظت ازاموال، تجهيزات ومنابع دراختيار
اصل راز داري : تعهد به صيانت ازاسرار واطلاعات محرمانه افراد، سازمان ها وکشوروکليه افراد ونهادهاي مرتبط با تحقيق.
اصل احترام : تعهد به رعايت حريم ها وحرمت ها درانجام تحقيقات ورعايت جانب نقد وخودداري ازهرگونه حرمت شکني.
اصل ترويج : تعهد به رواج دانش واشاعه نتايج تحقيقات وانتقال آن به همکاران علمي و دانشجويان به غير ازمواردي که منع قانوني دارد.
اصل برائت : التزام به برائت جويي از هرگونه رفتار غير حرفه اي واعلام موضع نسبت به کساني که حوزه علم وپژوهش ر ابه شائبه هاي غيرعلمي مي آلايند.
نام و نام خانوادگي:
دانشگاه آزاد اسلامي
واحد جاسب
(فرم تعهد نامه اصالت پايان نامه)
اينجانب شهرام رهنما دانش آموخته مقطع کارشناسي ارشد ناپيوسته در رشته ساخت و توليد که در تاريخ 30/11/1393 از پايان نامه/رساله خود تحت عنوان “طراحي و ساخت دستگاه ECAR به منظور بررسي اثرات فرآيند بر روي ورق هاي فولاد کم کربن” با کسب نمره 18/(هجده )و درجه عالي دفاع نموده ام بدينوسيله متعهد مي شوم:
1- اين پايان نامه/رساله حاصل تحقيق و پژوهش انجام شده توسط اينجانب بوده و در مواردي که از دستاوردهاي علمي وپژوهشي ديگران (اعم از پايان نامه، کتاب، مقاله و…) استفاده نموده‌ام، مطابق ضوابط و رويه موجود، نام منبع مورد استفاده و ساير مشخصات آن را در فهرست مربوطه ذکر و درج کرده ام.
2- اين پايان نامه/رساله قبلا براي دريافت هيچ مدرک تحصيلي (هم سطح، پايينتر يا بالاتر) در ساير دانشگاه ها و موسسات آموزش عالي ارائه نشده است.
3- چنانچه بعد فراغت از تحصيل، قصد استفاده و هرگونه بهره برداري اعم از چاپ کتاب، ثبت اختراع و… از اين پايان نامه داشته باشم، از حوزه معاونت پژوهشي واحد مجوزهاي مربوطه را اخذ نماييم.
4- چنانچه در هر مقطع زماني خلاف موارد فوق ثابت شود، عواقب ناشي از آن را مي‌پذيرم و واحد دانشگاهي مجاز است با اينجانب مطابق ضوابط و مقررات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرک تحصيلي‌ام هيچگونه ادعايي نخواهم داشت./ت
نام ونام خانوادگي:
تاريخ و امضاء:
صورت جلسه دفاع
با تاییدات خداوند متعال جلسه دفاع از پایان نامه کارشناسی ارشد آقای شهرام رهنما در رشته مکانیک ساخت و تولید تحت عنوان: طراحی و ساخت دستگاه ecar به منظور بررسی اثرات فرایند بر روی ورق فولادی کم کربن با حضور استاد راهنما، استاد (استادان) مشاور و هیأت داوران در دانشــگاه آزاد اســـلامی واحد جــــاسب در تاریخ 30/11/1393 تشکیل گردید.در این جلسه، پایان نامه با موفقیت مورد دفاع قرار گرفت.
نامبرده نمره با امتیاز دریافت نمود.
استاد راهنما : دکتر محمد هنر پیشه امضاء تاریخ
استاد داور اول: دکتر حامد عدالتی امضاء تاریخ
استاد داور دوم: دکتر علیرضا آریایی امضاء تاریخ
مدیر گروه آموزشی : دکتر حامد عدالتی امضاء تاریخ
رئیس اداره پژوهش و فناوری دانشگاه آزاد اسلامی جاسب
امضاء
تقديم به
پدر و مادر (روحش شاد) عزیزم که در رشد و اعتلای من از هیچ زحمتی فروگذار نبودند.
و
به همسر عزیزم که استوارترین تکیه گاه زندگی ام است.
و
دختر گلم که امید زندگی ام است.
سپاسگزاري
با سپاس بی دریغ خدمت استاد گران مایه خود آقای دکتر هنر پیشه، استاد راهنمای محترم که مرا صمیمانه و مشفقانه در به انجام رسانیدن این کار یاری نمودند و آقایان دکتر عدالتی و دکتر آریایی استادان داور ارجمندم که داوری پایان نامه بنده را قبول زحمت نمودند.
در آخر از جناب آقای دکتر بهشتی که با ریاست مدبرانه خویش در انجام امور دانشگاهی بنده را یاری رساندند نهایت سپاس و قدردانی را دارم.
چکيده
در پژوهش حاضر با عنوان طراحی و ساخت دستگاه ECAR به منظور بررسی اثرات فرآیند بر روی ورق های فولاد کربن دستیابی به روشی برای افزایش استحکام و مقاومت آلیاژ های فلزی مورد هدف ما بود. پژوهش مورد نظر در کارگاه تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی واحد جاسب به انجام رسید. بعد از طراحی و ساخت دستگاه ECAR اقدام به عبور ورق های فلزی تهیه شده طبق استاندارد STDA از قالب دستگاه گردید، نتایج بدین شرح گزارش شد که روش ECAR توانست در پاس های مختلف با کاهش ازدیاد طول و تغییرات دانه بندی فلز موجب افزایش استحکام تسلیم، استحکام نهایی و سختی گردید.
کلمات کلیدی:
دستگاه ECAR، فولاد کم کربن، پاس، استحکام تسلیم، نهایی سختی.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مباني تئوريک و عملي فراين
1-1- مقدمه3
1-2- بيان مسأله4
1-3- اهداف تحقيق4
1-4- تعريف کليد واژهاي5
فصل دوم: ادبيات موضوع و پيشينه تحقيق
2-1- مقدمه7
2-2- تغيير شکل پلاستيک شديد8
2-3- فرايند هاي تجربي تغيير شکل پلاستيک شديد8
2-3-1- فرايند پرس کاري با کانال‌هاي همسان زاويه دار( ECAP)9
2-3-2- روش فشار و اکستروژن متوالي (CEC)11
2-3-3- تغيير شکل پلاستيکي شديد پيچشي تحت فشار زياد( HPT)12
2-3-4- فرايند کنگره اي محدود شده (CGP)13
2-4- فاکتور هاي عملي موثر در فرايند پرس کاري به کانال‌هاي همسان زاويه دار15
2-4-1- تأثير زاويه کانال (()16
2-4-2- تأثير زاويه انحنا (()19
2-5- فرايند هاي پيوسته با ECAR21
2-6- فرايند نورد در کانالهاي همسان زاويه دار(ECAR)22
2-6-1- تأثير لقي در فرايند ECAR23
2-6-2- تأثير فرايند ECAR بر فرم پذيري و ناهمسانگردي صفحهاي ورق25
2-6-3- تأثير فرايند ECAR بر روي رسوبات شيميايي موجود در ميکرو ساختار26
2-6-4- تأثير فرايند ECAR بر روي ريز دانه شدن ذرات فريت و ناپديد شدن باند هاي فريت- پرليت در نمونه فولادي28
2-6-5- تحليل و بررسي تغيير شکل انباشته شده در طي فرايند ECAR29
2-6-6- تأثير تعداد پاسها و مسير فرايند بر روي خواص مکانيکي و فيزيکي ورق در فرايندECAR31
2-7- جمع بندي37
فصل سوم: روش هاي آزمايشگاهي
3-1- روش و طرح تحقيق39
3-2- مواد و لوازم مورد استفاده و فرآيند تحقيق39
3-3- نمونه و روش نمونه‌گيري42
3-4- ابزار گردآوري داده‌ها42
3-5- روش گردآوري داده‌ها (اطلاعات)43
3-6- روش تجزيه و تحليل داده‌ها (اطلاعات)43
فصل چهارم: بحث و بررسي موضوع
4-1-مقدمه45
4-2- بررسي روند سختي در فولاد45
4-3- بررسي نتايج مربوط به آزمايش ازدياد طول46
4-4- بررسي روند تغييرات استحکام تسليم در فولاد47
4-5- بررسي روند تغييرات در استحکام نهايي فولاد47
4-6- اثر دستگاه بر دانه بندي ماده اوليه48
فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهادات
5-1- نتيجه گيري51
5-2- پيشنهادات52
5-3- محدوديت هاي پژوهش52
منابع54
ضمائم56
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول (3-1) استاندار STM-5242
جدول (3-2) نتايج مربوط به تغييرات دانه بندي ذرات در قطعات پس از اجراي آزمايش48
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل (2-1) شماتيکي فرايند های SPD. ]10[9
شکل (2-2) انواع حالات چرخش بين پاس‌هاي متوالي در قالب ECAP. ]10[10
شکل (2-3) نمايش شماتيکي جريان پايدار و موضعي در ECAP بسته به سختي و نرمي مواد. ]10[11
شکل (2-4) روش فشار و اکستروژن متوالي (CEC).]10[11
شکل (2-5) تأثير اصطکاک در نيروي شکل دهي در فشردن و اکستروژن متناوب.]10[12
شکل (2-6) اصول فرايند HPT. ]11[13
شکل (2-7) شکل شماتيک فرايند شکل دهي CGP. ]12[14
شکل (2-8) ساختار ريز دانه شده بر اثر فرايند CGP در پاس 4.]14[15
شکل (2-9) شکل شماتيک قالب‌هاي مورد استفاده براي بررسي اثر زاويه ; مقادير عبارتند از a ) °90، b) °112.5، c) °135 و d) °157.5]15[17
شکل (2-10) ميکرو ساختار و الگوي SAED به دست آمده براي قالب‌هاي شکل 2-9 بعد از 4 پاس. ]15[18
شکل (2-11) شماتيک قالب ECAP با زاويه کانال 60 درجه. ]16[19
شگل (2-12) رابطه بين زاويه انحنا ( ) و شعاع فيلت (r) در هر زاويه تقاطع کانال ( ).]17[20
شکل (2-13) اصول فرآيند conshearing.]19[21
شکل(2-14) شماتيک فرآيند ECAP-conform. ]20[22
شکل (2-15) طرح شماتيک به کار رفته براي فرايند ECAR. ]6[23
شکل (2-16) تغيير شکل حاصل در نقاط مدل المان محدود براي لقي صفر (a)،لقي 0,2 (b)،و لقي 0,4 (c).]6 [24
شکل (2-17) تغيير شکل حاصل در مدل محدود براي شعاع اريب صفر. ]6[24
شکل (2-18) طرح شماتيکي فرايند مورد استفاده (a) و پارامتر هاي قالب در منطقه تغيير شکل (b)و مکانيزم تغيير شکل (c).]21[25
شکل(2-19)تغييرات مقدار r و∆r با تعداد مراحل فرايند.]21[26
شکل (2-20) تصوير نمونه بعد از يک مرحله از فرايند.] 2[27
شکل (2-21)تصوير نمونه بعد از انجام مرحله دوم فرايند (a) و انجام مرحله دوم بعد از اعمال عمليات حرارتي (b).]2[27
شکل (2-22) دانه هاي حاصل بعد از 6 مرحله (a) و رسوبات کروي حاصل شده (b).]2 [28
شکل (2-23) نماي جانبي ورق فولادي بعد از فرايند ECAR.]3[29
شکل (2-24) ميکرو ساختار نمونه فولادي a – قبل از فرايند b– بعد از فرايند ECAR.]3[29
شکل (2-25) روند تغييرات ضخامت در فرايند هاي ECAP و ECAR.]4[30
شکل (2-26) ساختار نمونه آلومينيوم 6063 بعد از 3 پاس فرايند ECAR (a) الگوي تداخل پراش اشعه ايکس (b).]4[31
شکل (2-27) شکل شماتيکي از اصول اندازه گيري هدايت الکتريکي با استفاده از روش Four – Point – Probe.]9[32
شکل (2-28) تغييرات هدايت الکتريکي نمونه مسي با تعداد پاس‌هاي فرايند ECAR.]9[33
شکل (2-29) شکل تنش – کرنش بدست آمده از تست کشش.]9[34
شکل (2-30) تصاوير SEM نمونه 10 پاس که در مقياس‌هاي مختلف نشان داده شده است (a) 5 ميکرومتر (b) 500 نانو متر (c) 300 نانومتر (d) توزيع اندازه دانه در پاس دهم.]8[35
شکل (2-31) تغييرات ميکرو سختي با تعداد پاس‌هاي فرايند ECAR.]8[36
شکل (2-32) شکل تنش – کرنش نمونه اوليه و نمونه 10 پاس فرايند ECAR بر روي ورق آلياژي AZ31.]8[36
شکل (3-1) شکل يونيت قالب زاويه دار، بخش خروجي دستگاه40
شکل (3-2) قطعات دستگاه از نماي بالا40
شکل (3-3) کوپلينگ زنجيري41
شکل (3-4) نماي نهايي دستگاه ECAR41
شکل (3-5) نمونه قطعات فولادي خروجي از دستگاه42
شکل (4-1) روند تغييرات سختي در فولاد در پاس هاي مختلف بر فولاد کم کربن45
شکل (4-2) قطعه سختي سنجي شده در پاس 546
شکل (4-3) روند تغيير ازدياد طول در پاس هاي مختلف در فولاد کم کربن46
شکل (4-4) قطعه تحت کشش پاس 547
شکل (4-5) روند تغييرات در استحکام نهايي فولاد کم کربن47
شکل (4-6) روند تغييرات در استحکام نهايي فولاد کم کربن48
شکل (4-7) تصوير ميکروسکوپي نوري ( الف) نمونه شاهد (ب) پاس 549
فصل اول:
مباني تئوريک و عملي فراين
1-1- مقدمه
مواد نانو ساختار دانه ريز توليد شده توسط فرايند هاي تغيير شکل پلاستيک شديد با اندازه دانه 10 تا 100 نانومتر اخيراً مورد توجه بسياري از تحقيقات در زمينه علم مواد شده است. خواص مکانيکي مواد نانو کريستالي و يا دامنه هاي زير ميکرون به واسطه استحکام بالاي غير عادي و خواص سوپر پلاستيک در نرخ کرنش‌هاي بالا و دماهاي پايين، خواص ضربهاي، مقاومت سايشي خوب و حد خستگي بالا مورد توجه بسيار بوده است.
روش‌هاي تغيير شکل پلاستيک بايد برخي ملزومات را برآورده سازند. اين ملزومات عبارتند از :
1- مهم است که ساختار فوق ريز دانه با مرز دانه با زاويه بزرگ به دست آيد؛ زيرا تنها در اين صورت مي‌تواند تغيير کيفي در خواص ماده ايجاد شود.
2- تشکيل نانو ساختار يکنواخت در تمامي حجم نمونه به منظور ايجاد خواص پايدار، ضروري است.
3- در عين حال که نمونه‌ها در معرض تغيير پلاستيک شديد مي‌باشد، نبايد هيچ‌گونه آسيب يا ترک مکانيکي داشته باشند.
روش‌هاي رايج تغيير شکل پلاستيک شديد مانند نورد، فورج، اکستروژن و کشش عميق نمي‌توانند اين ملزومات را برآورده سازند.
در حال حاضر اکثر نتايج به دست آمده مربوط به استفاده از دو روش SPD است : کرنش دهي پيچشي تحت فشار بالا و پرسکاري در کانال زاويه دار همسطح. اخيراً فرايندي به نام نورد در کانال‌هاي زاويه دار همسان که يکي از روش‌هاي آلترناتيو پرسکاري در کانال‌هاي زاويه دار همسطح است، ابداع شده است که توانسته است ملزومات روش‌هاي SPD را به خوبي برآورده سازد.
در اين فصل ابتدا به بررسي اجمالي انواع روش‌هاي تغيير شکل پلاستيک شديد اشاره شده و در ادامه به تحقيقات و پژوهش‌هاي انجام شده در مورد فرايند نورد در کانال‌هاي همسان زاويه دار پرداخته شده است.
1-2- بيان مسأله
از اهداف اين تحقيق مي توان به طراحي و ساخت دستگاه نورد در کانال هاي زاويه دار مساوي ECAR به منظور مطالعات آزمايشگاهي متغيرهاي موثر در فرآيند و نيز ارائه راهکارهاي مناسب بهينه سازي روش انجام آزمون ها، اشاره کرد..
1-3- اهداف تحقيق
در سال هاي اخير، بررسي روش هاي توليد و خواص مکانيکي مواد با اندازه دانه بسيار ريز، موضوع بسياري از تحقيقات انجام شده در زمينه علم مواد و علوم مرتبط با آن بوده است. تاکنون روش هاي مختلفي براي توليد مواد با اندازه دانه بسيار ريز ارائه شده و تحقيقات گسترده اي روي آن ها صورت گرفته است. روش هاي توليد اين مواد را مي توان به دوگروه کلي تقسيم بندي کرد. روش اول که تحت روش پايين به بالا (Bottom-Up Procedure) معرفي شده است، شامل فرآيندهايي نظير آلياژسازي مکانيکي، رسوب شيميايي بخار و انجمادسريع مي شود. اين فرآيندها به طور گسترده براي توليد مقادير زياد پودرهاي بسيار ريز (در حدود 10 تا 15 نانومتر) مورد استفاده قرار مي گيرند. اما مشکل اصلي اين فرآيندها توليد يک محصول نهايي از طريق پرس کردن اين پودرهاست. تاکنون روش هاي مختلفي براي رفع اين مشکلات پيشنهاد شده است اما هنوز تحقيقات براي پيداکردن روشي مناسب براي پرس پودرها و توليد محصول نهايي ادامه دارد. روش دوم براي توليد اين نوع مواد که به نام روش بالا به پايين(Top-Down Procedure) شناخته مي شود، شامل فرآيندهايي است که با اعمال کرنش هاي شديد پلاستيک در مواد فلزي باعث کاهش اندازه دانه ها تا مقياس نانومتري مي شوند. اين روش، فرآيندهايي چون تغييرشکل پيچشي تحت فشار زياد (HPT)، تغييرشکل در کانال هاي زاويه دار مساوي (ECAP)، فرآيند فشار و اکستروژن مساوي (CEC) و فرآيند نورد تجمعي (ARB) را دربر مي گيرد. علاوه بر فرآيندهاي مذکور، امروزه فرآيندهايي مانند تغييرشکل در قالب ECAP به وسيله نورد (ECAR)، فرآيند موج دار و صاف کردن متوالي (RCS) و فرِآيند فورج سيکلي در قالب بسته (CCDF) نيز براي اعمال کرنش هاي شديد پلاستيک پيشنهاد شده است. در حال حاضر فرآيند ECAR فقط در آزمايشگاه‌ها انجام مي‌شود براي اينکه نياز است که قطعه‌ها به طور دستي از قالب برداشته شود. اما براي کاربردهاي صنعتي نياز است که تکنيک‌هاي پيوسته قابل استفاده در اين فرآيند ابداع و توسعه داده شوند. از اينرو در اين تحقيق سعي خواهد شد پارامترهاي تاثير گذار در فرآيند ECAR شناسايي و دستگاه نورد به روش ذکر شده طراحي و ساخته شود. سپس پارامترهاي فرآيند برروي خواص مکانيکي و ريزساختار قطعات دولايه جوش انفجاري شده استيل- آلومينيوم بررسي شود.
1-4- تعريف کليد واژهاي
1) تغيير شکل پلاستيک شديد، يکي از روش‌هاي بدست آوردن ميکرو ساختار کريستالي بسيار ريز در فلزات و آلياژهاي مختلف مي‌باشد که از طريق آن‌ها مي‌توان ساختارهاي کريستالوگرافي متفاوتي را به دست آورد که باعث به وجود آمدن دانه‌هايي در مقياس نانومتر در ساختار درشت اوليه مي‌شود، در نتيجه آن بهبود خواص مکانيکي در فلزات مشاهده مي‌شود.
2) مواد نانومتري، موادي که حداقل يکي از ابعاد آنها در مقياس ۱ الي ۱۰۰ نانومتر باشد، مواد نانويي يا نانو مواد خوانده مي‌شوند. اين مبحث در قالب موضوعات مربوط به نانوفناوري جاي مي‌گيرد. نانوفناوري، توانمندي توليد و ساخت مواد، ابزار و سيستم هاي جديد با در دست گرفتن کنترل در مقياس نانومتري يا همان سطوح اتمي و مولکولي، و استفاده از خواصي است که در اين سطوح ظاهر مي شوند.
3) خواص مکانيکي، شامل سختي، استحکام، مدول الاستيسيته و چقرمگي شکست مي باشد که تعيين کنندهٔ رفتار مواد دربرابر نيروهاي وارده هستند. چنانچه خواص مکانيکي قطعه‌اي با شکل و ترکيب مشخص مطابق با مقادير مطلوب نباشد، به کمک تغيير در ترکيب ماده و به روشهاي مختلفي مانند مکانيزم‌هاي استحکام‌دهي(ريزدانه کردن) مي‌توان به مقدار مطلوب دست پيدا کرد.
4) نورد در کانال هاي زاويه دار مساويECAR، يک روش تغيير فرم پلاستيک شديد بر روي ورق ها و نوارهاي فلزي است که مي تواند سبب ايجاد ساختار فوق ريزدانه در ماده شود. توسط اين فرآيند مي توان بدون تغيير در سطح مقطع قطعه و به صورت پيوسته، کرنشهاي بزرگي را به ماده اعمال نمود و به ويژگيهاي مناسب دست يافت.
5) ورق هاي جوش انفجاري شده، جوشکاري فلزات غيرهمجنس از طريق روش هاي مرسوم همواره به صورت معضلي پيش روي صنايع مختلف قرار داشته است. زيرا از طرفي اختلاف در خواص فيزيکي مواد باعث ايجاد عيوب در فلز جوش و از طرف ديگر تشکيل ترکيبات مضر بين فلزي خواص مکانيکي اتصال را به شدت کاهش مي دهد. از اينرو در سال هاي اخير گرايش بيشتري نسبت به روش هاي جوشکاري حالت جامد ايجاد شده است. جوشکاري انفجاري يکي از انواع روش هاي جوشکاري حالت جامد مي باشد که اساس آن را اتصال مکانيکي در مقياس اتمي بين فصل مشترک دو فلز تشکيل مي دهد. در اين فرآيند به وسيله نيروي حاصل از انفجار يک ماده ي منفجره، دو سطح اتصال با سرعت زياد به صورت مايل به هم برخورد مي کنند و اتصال بسيار مناسبي را از منظر فيزيکي پديد مي آورند.
فصل دوم:
ادبيات موضوع و پيشينه تحقيق
2-1- مقدمه
مواد نانو ساختار دانه ريز توليد شده توسط فرايند هاي تغيير شکل پلاستيک شديد با اندازه دانه 10 تا 100 نانومتر اخيراً مورد توجه بسياري از تحقيقات در زمينه علم مواد شده است. خواص مکانيکي مواد نانو کريستالي و يا دامنه هاي زير ميکرون به واسطه استحکام بالاي غير عادي و خواص سوپر پلاستيک در نرخ کرنش‌هاي بالا و دماهاي پايين، خواص ضربهاي، مقاومت سايشي خوب و حد خستگي بالا مورد توجه بسيار بوده است.
روش‌هاي تغيير شکل پلاستيک بايد برخي ملزومات را برآورده سازند. اين ملزومات عبارتند از :
1- مهم است که ساختار فوق ريز دانه با مرز دانه با زاويه بزرگ به دست آيد؛ زيرا تنها در اين صورت مي‌تواند تغيير کيفي در خواص ماده ايجاد شود.
2- تشکيل نانو ساختار يکنواخت در تمامي حجم نمونه به منظور ايجاد خواص پايدار، ضروري است.
3- در عين حال که نمونه‌ها در معرض تغيير پلاستيک شديد مي‌باشد، نبايد هيچ‌گونه آسيب يا ترک مکانيکي داشته باشند.
روش‌هاي رايج تغيير شکل پلاستيک شديد مانند نورد، فورج، اکستروژن و کشش عميق نمي‌توانند اين ملزومات را برآورده سازند.
در حال حاضر اکثر نتايج به دست آمده مربوط به استفاده از دو روش SPD است : کرنش دهي پيچشي تحت فشار بالا و پرسکاري در کانال زاويه دار همسطح. اخيراً فرايندي به نام نورد در کانال‌هاي زاويه دار همسان که يکي از روش‌هاي آلترناتيو پرسکاري در کانال‌هاي زاويه دار همسطح است، ابداع شده است که توانسته است ملزومات روش‌هاي SPD را به خوبي برآورده سازد.
در اين فصل ابتدا به بررسي اجمالي انواع روش‌هاي تغيير شکل پلاستيک شديد اشاره شده و در ادامه به تحقيقات و پژوهش‌هاي انجام شده در مورد فرايند نورد در کانال‌هاي همسان زاويه دار پرداخته شده است.
2-2- تغيير شکل پلاستيک شديد
تغيير شکل پلاستيک شديد1 يکي از روش‌هاي بدست آوردن ميکرو ساختار کريستالي بسيار ريز در فلزات و آلياژهاي مختلف مي‌باشد که از طريق آن‌ها مي‌توان ساختارهاي کريستالوگرافي متفاوتي را به دست آورد که باعث به وجود آمدن دانه‌هايي در مقياس ميکرومتر و کمتر از ميکرومتر در ساختار درشت اوليه مي‌شود؛ در نتيجه آن بهبود خواص مکانيکي در فلزات مشاهده مي‌شود. مکانيزم مرتبط با اين اثر هنوز در دست مطالعه مي‌باشد، با اين وجود اين اعتقاد وجود دارد که باندهاي برشي کم دامنه2 و بلند دامنه3 توليد شده به وسيله تغيير فرم پلاستيک نقش مهمي در ريز شدن دانه‌ها، بازيابي ديناميک موضعي و پديده تبلور مجدد مربوط به ريز شدن دانه‌ها ايفا مي‌کند. تغيير فرم‌هاي به اندازه کافي بزرگ منجر به ساختار معين عاري از نابجائيها و دانه هاي ريز با جهت‌هاي بسيار متفاوت مي‌شود. پارامترهاي مهم در تعريف ساختار با دانه هاي زير ميکرون4 مرز دانه با ميانگين زاويه بزرگ5 و نسبت مساحت در HAGB مي‌باشد. تغييرات ساختاري ايجاد شده توسط SPD باعث بهبود خواص مکانيکي مي‌شود. گزارش‌هاي اعلام شده شامل افزايش سختي و استحکام تسليم مي‌باشد که هر دو ويژگي تمايل به حالت اشباع دارند. ايراد عمده مواد با ساختار ريز مربوط به داکتيليته آن‌ها مي‌باشد. مواد UFG6 بدست آمده توسط SPD منجر به رفتار سوپر پلاستيک اين مواد در دماهاي پايين و نرخ تغيير شکل‌هاي بالا مي‌شود.امروزه اکثر مطالعات انجام شده در زمينه SPD مربوط به مکانيزم سيلان فلز و ريز شدن دانه‌ها با کرنش‌هاي کم ε_ev<3 و کرنش‌هاي زياد ε_ev>3 مي‌باشد. معمولاً در هر روش تغيير فرم بکار برده شده (شرايط فرآيند) تحت کرنش‌هاي مختلف (فون مايسز) در فلزات مختلف ساختار متفاوتي بدست مي‌آيد. در کرنش‌هاي کم، شکافته شدن و باندهاي ميکرو برش، مکانيزم‌هاي مربوط به ريز شدن دانه‌ها مي‌باشد ولي در کرنش‌هاي متوسط و زياد، که عامل به وجود آورنده ساختار HAGB لايه اي هستند، دانه هاي ريبون و شکل گيري ساختار با دانه هاي زير ميکرون عوامل غالب در فرآيند مي‌باشند. تکرار فرآيند اعمال کرنش براي بدست آوردن کرنش زياد و تغييرات ساختاري مطلوب ضروري است. ]10[
2-3- فرايند هاي تجربي تغيير شکل پلاستيک شديد
بدست آوردن تغيير فرم‌هاي بسيار شديد در فلزات کار بسيار دشواري است، براي اينکه در اغلب فرآيندهاي شکل دهي فلزات اين امر توسط دو عامل مواد و شکست ابزار محدود مي‌شود. توسط فرآيندهاي محدودي مثل نورد افزايشي7 و کشش‌هاي چند پاسه8مي‌توان به تغيير فرم‌هاي شديد دست يافت. با اين وجود، در فويل‌هاي فلزي و ميکرو وايرها توليد شده توسط اين فرآيندها شکل دادن بيلت اوليه ضروري نيست. بنابراين يک سري فرآيندهاي خاص شکل دهي فلزات که قادر به ايجاد SPD بدون يک تغيير خاص در ابعاد بيلت باشند، مورد نياز است. توسط فرآيندهاي زير مي‌توان به SPD دست يافت. شکل شماتيکي فرآيندهاي SPD در شکل 2-1نشان داده شده است.]10[
شکل (2-1) شماتيکي فرايند هاي SPD. ]10[
2-3-1- فرايند پرس کاري با کانال‌هاي همسان زاويه دار( ECAP)
پرس کاري با کانال زاويه دار مسطح توسط سگال در 1977 در روسيه ابداع شد که بر اساس وقوع برش ساده در يک لايه نازک در صفحه تقاطع کانال‌هاي هم سطح رخ مي‌دهد. فرايند پرس کاري با کانال‌هاي همسان زاويه دار (ECAP)9پرکاربردترين فرآيند مورد استفاده براي توليد SPD مي‌باشد. و اين به خاطر نيروي کم مورد نياز در هر پاس و در نتيجه فشار کم بر ابزار مي‌باشد. رابطه کرنش برش و فشار فرآيند به قرار زير است :
مشاهده شده است که توزيع کرنش اساساً به يکنواختي اصطکاک در کانال‌ها و هندسه کانال بستگي دارد. چنين به نظر مي‌رسد که فشار پشتي تأثير کمي بر اين امر دارد.
به منظور به دست آوردن کرنش مورد نياز در ECAP، بيلت درهمان قالب متناوباً تحت فرآيند قرار ميگيرد.مي‌توان بيلت را حول محورش در هر پاس چرخاند. حالات پايه اي براي اين چرخش‌ها A,C,BA,BC ناميده مي‌شوند.
شکل (2-2) انواع حالات چرخش بين پاس‌هاي متوالي در قالب ECAP. ]10[
اين حالات بر اساس کنترل ساختار و بافت ايجاد شده در فلز طبقه بندي مي‌شوند. بر اساس يک سري آزمايشاتي که لانگدون [10] انجام داد، نشان داد که براي به دست آوردن ميکرو ساختار همگن با دانه هاي هم محور 10 با مرز دانه بزرگ مسير BC بهترين حالت است.
روش ECAP به فشار زياد احتياج ندارد که اين يک مزيت از نقطه نظر ماشين و ابزار محسوب ميشود. هنگام کار با مواد ترد 11 اين نکته مي‌تواند به يک اشکال و عدم مزيت تبديل شود. حتي در مواد چکش خوار ممکن است به منظور جلوگيري از آسيب و کاهش داکتيليته به فشارهاي بالا نياز باشد. استفاده از دماهاي به اندازه کافي بالا براي مواد ترد در فشارهاي کم امکان پذير است. ولي اين کار ممکن است باعث تغيير رفتار فلز با سوق دادن فرآيند به سوي ناپايداري و پارگي شود. آنچه مشاهده شده شبيه براده هاي دندانه دار و يا سيکلي ايجاد شده در برش فلزات است.
شکل (2-3) نمايش شماتيکي جريان پايدار و موضعي در ECAP بسته به سختي و نرمي مواد. ]10[
2-3-2- روش فشار و اکستروژن متوالي (CEC)
ايده فشردن و اکستروژن متناوب متقابل توسط ريچرت 12مطرح شد که شامل جريان فلز بين فشردن و اکستروژن متناوب در محفظه مي‌باشد، که در شکل 2-4 نمايش داده شده است.
شکل (2-4) روش فشار و اکستروژن متوالي (CEC).]10[
در فرايند CEC 13 نيروي شکل دهي و همچنين فشار وارد بر ابزار به طور خيلي زياد به اصطکاک بستگي دارند. شکل 2-5 نيرو و فشار وارد بر قالب را براي فولاد کم کربن را در حالت با اصطکاک بدون اصطکاک را نشان مي‌دهد. همان طور که در شکل مشاهده مي‌شود با افزودن اصطکاک کم(06/0=µ) نيرو به شدت افزايش مييابد. تأثير مشابهي بر روي فشار قالب نيز مشاهده شده است.
شکل (2-5) تأثير اصطکاک در نيروي شکل دهي در فشردن و اکستروژن متناوب.]10[
لازم به ذکر است که کرنش بدست آمده توسط اين فرآيند به اين قرار است :
2-3-3- تغيير شکل پلاستيکي شديد پيچشي تحت فشار زياد( HPT)
فشار پيچش بالا (HPT) 14 نخستين بار توسط Bridgman ابداع شده آزمايشات او توضيحات لازم براي تغييرات رخ داده در ميکرو ساختار را در برنداشت. بنابراين Erbel نخستين کسي است که توانسته آزمايشات HPT را براي مس انجام دهد.
او نحوه تحول ميکرو ساختار را نسبت به ساختار ريزدانه عاري از نابجائيها با زاويه زياد،عدم جهت گيري و با اندازه کمتر از ميکرو را توضيح داد. او همچنين افزايش يافتن و در نهايت اشباع شدن خواص مکانيکي مواد SPD را بيان کرد.
در مقالات متعدد توانايي روش HPT براي بدست آوردن ميکرو ساختارUFG اثبات شده است [11]. در اين روش يک قطعه مخروطي شکل بين دو سندان تحت فشار هيدرو استاتيکGpa7پرس کاري مي‌شود. با افزايش فشار، قطعه بين قالب‌ها در سندان با لبه هاي دانه دار فرو مي‌رود و يک بالشتک در لبه نمونه ايجاد مي‌شود. يکي از سندان‌ها نسبت به ديگري چرخانده مي‌شود. سرعت چرخش مي‌توان در رنج‌هاي مختلف باشد. و اين منجر به تغيير فرم قطعه با برش ساده شود. بالشتک يا پليسه از تماس دو لبه سندان جلوگيري کرده و فشار هيدرو استاتيک را افزايش مي‌دهد. به خاطر فشار زياد، در اغلب تغيير شکل‌ها از تشکيل ترک جلوگيري به عمل آمده و بنابراين کرنش‌هاي خيلي زياد بدون شکست فلز شکل داده شده امکان پذير مي‌شود. کرنش برشي به دست آمده γ تابعي از زاويه پيچش φ و شعاع r و ضخامت t مي‌باشد. کرنش را مي‌توان با کرنش فون مايسز معادل با تقسيم کرنش برشي بر √3 بدست آورد. کرنش فون مايسز معادل تابعي از تعداد چرخش‌هاn است که به صورت زير بيان مي‌شود.
اين رابطه زواياي برشي بالا،، ناهمگوني دارد لذا در بعضي از مراجع با رابطه لگاريتمي جايگزين شده است.
فرايند پيچشي تحت فشار بالا، فلزات خالص منجر به ريز شدن دانه‌ها تا برقراري تعادل بين شکستن المان‌هاي بزرگ ساختار مي‌شود و فرآيند بازيابي دانه‌ها منجر به اشباع پروسه ريز شدن مي‌شود. به موازات ريز شدن ساختار، استحکام مکانيکي تا رسيدن به حد اشباع خود افزايش مي‌يابد. براي مثال UTS آهن خالص Mpa1500و براي مس خالص Mpa500- 400 بعد از HPT اندازه گيري شده است.
شکل (2-6) اصول فرايند HPT. ]11[
2-3-4- فرايند کنگره اي محدود شده (CGP)
در سال 2001 ژو و همکارانش يک روش SPD بر پايه ايجاد دندانه و صاف کردن‌هاي متوالي ابداع کرد که امروزه به نام CGP 15 شناخته مي‌شود. [12]. اين روش خم‌کاري يک شش مستقيم با ابزار دانه دار و صاف کردن آن با ابزار مسطح مي‌باشد. جزئيات کامل فرآيند CGP هنگام پرس کاري مواد با موقعيت متقارن و سپس صاف کردن بين دو قالب مسطح در شکل 2-7 نشان داده شده است.
شکل (2-7) شکل شماتيک فرايند شکل دهي CGP. ]12[
تکرار فرآيند به منظور بدست آوردن کرنش موثر بزرگ براي ريز کردن دانه هاي بزرگ ساختار ضروري است [13]. روش CGP اين مزيت را داراست که مي‌توان تغيير فرم پلاستيک زياد را در فلز به شکل ورق بکار برد. با اين وجود، ضعف اين روش در اين است که وجود غير يکنواختي در تغيير شکل در کل ميکرو ساختار قطعه به کرنش اعمال شده بستگي دارد. آناليز ميکرو ساختار آلومينيوم خالص با TEM بعد از چندين کرنش موثر اعمال شده (از 1 تا 16 پاس متغير است) نشان داد که استفاده از روش CGP در دماي اتاق براي ريز دانه کردن ساختار پروسه کندي است [14]. همان طور که در شکل 2-8 نشان داده شده است در نتيجه استفاده از مسطح کردن‌هاي متوالي و در اثر کرنش برشي، دانه هاي ريز کل ساختار را در بر مي‌گيرد شکل گيري دانه هاي چند ضعلي هم محور با مرز دانه هاي بزرگ، به کرنش موثر اعمال شده بستگي دارد. با اين وجود، ساختار حاصل که ترکيبي از دانه هاي ريز با زاويه مرز دانه اي کم16 و دانه هاي ريز چند ضلعي و دانه با مرز دانه هاي بزرگ مي‌باشد، از بازاريابي ديناميکي موضعي مداوم نتيجه مي‌شود.
شکل (2-8) ساختار ريز دانه شده بر اثر فرايند CGP در پاس 4.]14[
شکل موضعي دانه‌ها با زاويه مرز دانه هاي بزرگ با استفاده از الگوي 17SAEDتأييد شده است. همچنين نتايج آزمايشات مختلف نشان داده است که زاويه مرز دانه هاي بزرگ در تغيير فرم شديد آلومينيوم در اين روش در مقايسه با روش ECAPکم است. برآوردها نشان مي‌دهد که بازدهي روش CGP براي توليد ساختار UFG خيلي کم است.
از آنچه در مورد روش‌هايSPD گفته شد بر مي‌آيد که مطالعه تغيير ساختار در مواد با استفاده از SPD و تأثير آن‌ها بر خواص فلزات از بيش از بيست سال پيش شروع شده است. در ده سال گذشته، دانش ما براي کنترل فرآيند به طور گسترده افزايش يافته است. با اين حال بايد کارهاي زيادي براي کنترل و فهميدن تأثير SPD انجام شود. از مقالات مختلف معلوم است که گوناگوني و تنوع زيادي براي فرآيندهاي SPD وجود دارد. مشکلات تکنيکي اصلي همان مشکلات عمليات شکل دهي سنتي فلزات مي‌باشد. مواد مختلف نتايج مختلفي نشان مي‌دهند. دماي بالا ممکن است با بازيابي و جوانه زني مجدد18 تأثيرات ساختاري SPD را خنثي کند و براي تغيير فرم مواد شکننده کمک مي‌کند. مشکل ديگر مربوط به افزايش دما عبارت است از اينکه جريان يافتن مواد نرم ممکن است منجر به گلويي شدن و شکست بيانجامد. ]14[
2-4- فاکتور هاي عملي موثر در فرايند پرس کاري به کانال‌هاي همسان زاويه دار
هنگامي که مواد با ECAP فرآوري مي‌شوند، چندين فاکتور مختلف در ويژگي ميکرو ساختاري بيلت هاي پرس کاري شده تأثير مي‌گذارد. اين فاکتورها در سه گروه مشخص طبقه بندي مي‌شوند. نخست، فاکتورهايي که مستقيماً به قالب ECAP مربوط مي‌شوند، از قبيل زاويه بين دو کانال و زاويه انحناء در محل تقاطع کانال‌ها، دوم، فاکتور هاي مربوط به فرآيند که توسط آزمايشگر تعيين مي‌شود مثل، سرعت پرس کاري، دماي عمليات پرس کاري و وجود و يا عدم وجود فشار پشتي19؛ سوم، تعدادي فاکتور مربوط به عمليات وجود دارد که ممکن است در فرآيند ريز دانه شدن تأثير گذار باشند و همگن بودن ساختار پرس کاري شده و ويژگي کريستالوگرافيکي بافت و نحوه توزيع و جهت گيري دانه‌ها به آن‌ها بستگي داشته باشد. بنابراين شناسايي اين عوامل قبل از شروع آزمايش توسط فرد محقق ضروري است. اين عوامل توسط فرد تعيين مي‌شود از جمله مسير هاي فرآيند و تعداد پاس‌هاي اعمالي روي نمونه‌ها.
2-4-1- تأثير زاويه کانال (()
زاويه کانال مهم‌ترين فاکتور تجربي مي‌باشد براي اينکه اين پارامتر مقدار کرنش اعمالي در هر پاس را تعيين مي‌کند و تأثير مستقيم روي ويژگي‌هاي ميکرو ساختار دارد. با اين وجود علي رغم اهميت اين پارامتر، اغلب آزمايشات گزارش شده براي مربوط به زواياي °90 و °120 بوده و در حالت کلي مقايسه خيلي کم (و يا هيچ مقايسه) درباره تأثير زواياي کانال وجود دارد. دو گزارش تجربي جداگانه براي توضيح اهميت زاويه کانال وجود دارد. گزارش اول مربوط به آزمايشات بر روي آلومينيوم خالص با استفاده از يک سري قالب با زواياي قالب 90 تا 157,5مي‌باشد [15] در اين گزارش به آزمايش اول پرداخته خواهد شد.در اين تحقيق، آزمايشات با استفاده از چهار قالب جداگانه با زواياي 90، 112,5،135و 157,5 انجام شد اين چهار قالب در شکل 2-9 نشان داده شده‌اند و در هر مورد متناسب نيز در تصوير مشخص است بليت‌هاي آلومينيوم خالص با استفاده از اين قالب‌ها در دماي اتاق و با استفاده از مسير BC انجام شد که هر نمونه 90 درجه در همان جهت در بين هر پاس چرخانده شد.
شکل (2-9) شکل شماتيک قالب‌هاي مورد استفاده براي بررسي اثر زاويه ; مقادير عبارتند از a ) °90، b) °112.5، c) °135 و d) °157.5]15[
به منظور ارائه يک مقايسه معتبر بين زواياي کانال مختلف، تعداد پاس‌هاي هر قالب تا چهار مورد بود. نمونه‌هايي که تا 4،6،9، 19 پاس در قالب‌هايي با زواياي °90، °112.5،°135،°157.5پرس کاري شده‌اند به ترتيب داراي کرنش‌هايي به ميزان 4.22،4.27، 4.21، 4.33 شدند. نتايج ميکرو ساختارها در شکل 2-10 نشان داده شده است که نتايج آزمايش SAEDآن‌ها ضميمه شده است. با توجه به اين فتوميکروگرافها کاملاً معلوم است که ارائه اي از دانه هاي فوق ريز هم محور با زاويه کانال 90= تحت کرنش پلاستيک خيلي شديدي بدست آمده است. به علاوه الگوي SAEDبراي زاويه کانال 90= نشان مي‌دهد که اين مرز دانه‌ها از زاويه هاي بزرگي نسبت به همديگر برخوردارند، اما نظم و ترتيب ميکرو ساختار کمتر شده و الگوي SAED نشان مي‌دهد که با افزايش زاويه کانال نسبت به مرز دانه‌ها با زواياي کوچک افزايش مي‌يابد.
اين نتايج نشان مي‌دهد که حداقل براي آلومينيوم، کرنش کل يک عامل مهم در تعيين ميکرو ساختار در ECAPنمي‌باشد اما بايد مطمئن شد که در هر پاس کرنش خيلي زيادي به قطعه اعمال شده باشد اين بدان معناست که در عمل قالب ايده آل برايECAP زاويه کانال نزديک °90 به داشته باشد و همچنين مي‌توان چنين برداشت کرد که ميکرو ساختار مشابه را با تکنيک‌هاي ديگر نمي‌توان بدست آورد.
شکل (2-10) ميکرو ساختار و الگوي SAED به دست آمده براي قالب‌هاي شکل 2-9 بعد از 4 پاس. ]15[
علي رغم بازدهي خوب قالب ECAP با زاويه کانال 90= ( مهم است توجه شود که در عمل پرس کاري بليت‌ها در قالب با زواياي بزرگ‌تر از 90 آسان‌تر است. براي مواد خيلي سخت يا موادي که دانسيته کمي دارد اين مورد مي‌توان عامل مهمي باشد براي مثال آزمايشات نشان داده است که پرس کاري تنگستن تجاري خالص با قالب با زاويه کانال 90= در دمايK1273 به علت بروز ترک کار آساني نمي‌باشد اما نتايج خيلي خوبي را مي‌توان با قالب با زاويه کانال 110= در همان دما بدست آورد.
چون که کرنش اعمال شده در ECAP با کاهش زاويه کانال افزايش مي‌يابد، شايد بهتر باشد که پرس کاري در قالب با زاويه کانال 90< انجام شود يک آزمايش پرس کاري آلومينيوم خالص و آلياژي Al-Mg-Si با 60= را گزارش کرده است که تصوير شماتيک آن در شکل 2-11 نشان داده شده است. اين آزمايشات نشان داد که مي‌توان ميکرو ساختار بهتري را با قالب با 60= بدست آورد و ميانگين اندازه دانه کمي کوچک‌تر از ميکرو ساختار حاصل از قالب با 90=مي‌باشد [16] علي رغم مزاياي آشکار استفاده از قالب با 90<، فشار و نيروي زيادي براي انجام موفق و بدون ترک در نمونه زياد است. بنابراين منطقي خواهد بود که چنيني نتيجه گيري کنيم که زاويه کانال 90= حالت بهينه براي قالب ECAPمي‌باشد.
شکل (2-11) شماتيک قالب ECAP با زاويه کانال 60 درجه. ]16[
2-4-2- تأثير زاويه انحنا (()
زاويه انحناء ، مشخص کننده انحناء کمان بيروني است که دو قسمت کانال همديگر را در قالب قطع مي‌کند اين زاويه نقش کوچکي در تعيين مقدار کرنش اعمال شده به نمونه دارد اما تحقيق درباره تأثير اين زاويه در توليد مواد فوق ريز دانه مهم است.براي هر زاويه کانال حداقل و حداکثر زاويه انحناء به ترتيب صفر درجه وπ-(درجه مي‌باشد در شکل 2-12 زاويه بين زاويه انحناء و شعاع فيلد (r) براي هر زاويه کانال مختلف نشان داده شده است رابطه هاي زير را ميتوان براي داشت [17].
شگل (2-12) رابطه بين زاويه انحنا ( ) و شعاع فيلت (r) در هر زاويه تقاطع کانال ( ).]17[
=tan⁡〖(ψ/2)〗
براي 90= رابطه 2-5 به شکل رابطه 2-6 در مي‌آيد.
Segal نشان داده است که کرنش يکنواختي در همه سطح مقطع به وجود نمي‌آيد [17] و هميشه يک توضيح غير يکنواختي کرنش در سطح بالايي و پاييني قطعه وجود دارد و او نشان داد که کرنش به ازاي 0=( مطابق رابطه 2-7مي‌باشد.
و سپس lwahashi نشان داد که به ازاي 0= رابطه 2-8 صادق مي‌باشد.
اخيراً ايواني و کريمي نشان دادند که رابطه 2-9 براي محاسبه کرنش پس از N پاس برقرار است.

کرنش موثر ميانگين (ε_ev)



قیمت: تومان

دسته بندی : پایان نامه ارشد

پاسخ دهید