رفتار تغيير شكل پلاستيك ديسك هاي آلياژ آلومينيوم 5452 تحت فرآيند پيچش فشار بالاي مقيد نشده و تأثير پارامترهاي دور و فشارهاي اعمالي بر شعاع بحراني آن ها

Plastic deformation behavior of Aluminum 5452 alloy under unconstrained high pressure torsion and effect of turns and applied pressures on their r*

پيچش فشار بالا يكي از كارآمدترين روش هاي تغيير شكل پلاستيك شديد در توليد مواد حجيم نانوساختار مي باشد. در پژوهش حاضر به بررسي رفتار تغييرشكل ديسك هاي بدست آمده از فرآيند پيچش فشار بالاي مقيد نشده پرداخته شده است. جنس ديسك هاي مورد آزمايش آلياژ آلومينيوم 5452 مي باشد. مرز بين منطقه ي چسبنده و منطقه ي لغزنده در سطوح ديسك هاي تحت فرآيند پيچش فشار بالاي مقيد نشده، شعاع بحراني (r*) معرفي شده است. در مجاورت آن، مقادير ميكروسختي و كرنش مؤثر اعمالي نسبت به ساير مناطق ديسك بيشتر است. پارامترهاي تعداد دور و فشار اعمالي مهمترين پارامترهاي فرآيند پيچش فشار بالا هستند. به منظور بررسي تأثير آن ها بر روي r* ديسك هاي بدست آمده بعد از فرآيند پيچش فشار بالا، شبيه سازي فرآيند مطابق با شرايط آزمايش عملي انجام شده در پژوهش قبلي، توسط نرم افزار آباكوس در دماي اتاق انجام گرفت. مقادير r* محاسبه گرديد. مشاهده شد، با افزايش تعداد دور و فشار اعمالي به ديسك هاي مورد نظر، مقادير r* افزايش مي يابد. به منظور بررسي بيشتر خواص ديسك هاي بدست آمده در فرآيند پيچش فشار بالاي مقيد نشده، شبيه سازي فرآيند تحت فشار اعمالي 7/2 گيگاپاسكال و تعداد دورهاي 1، 2، 3… و10 انجام شد. با توزيع كرنش مؤثر پلاستيك بدست آمده از شبيه سازي، رفتار تغيير شكل پلاستيك ماده در تعداد دورهاي بيشتر مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت و به طور خاص به بررسي دقيقترr* از طريق آزمايش تجربي و شبيه سازي فرآيند پيچش فشار بالاي مقيد نشده پرداخته شد.

High pressure torsion is an effective Severe Plastic Deformation method for producing nanostructured bulk materials. In this research, deformation behavior of Aluminum 5452 alloy disks obtained from unconstrained high pressure torsion has been studied. There is a region between adhesive zone and sliding zone defined as critical radius (r*) on vicinity of which, microhardness and effective applied strains (PEEQ) are more than those of other regions. Since Number of Turns and Applied Pressure are the most important parameters of HPT process, for studying their effects on r* of disks, in this research the process was simulated by applying conditions of previous experimental research. For this end, ABAQUS software was used and r* values were calculated and recorded. It was observed that by increasing N and applied P, r* values increase. For better studying the properties of disks obtained from unconstrained HPT process, the process was simulated under applied pressure of 2.7 GPa and 1, 2, 3 … and 10 turns. Eventually by using PEEQ distribution obtained from software, deformation behavior of disks in higher turns was analyzed, and specially the r* of unconstrained HPT that obtained from experimental tests and simulation, was examined.