بررسي رفتار الكتريكي و مكانيكي مس خالص توليد شده به روش فشار در كانال هاي هم مقطع زاويه دار

An Investigation on Mechanical and Electrical Behavior of Pure Copper Produced by Equal Channel Angular Pressing

از ميان روش هاي تغيير شكل پلاستيك شديد، فشار در كانال هاي هم مقطع زاويه دار(ECAP) ، براي توليد موادي با ساختار بسيار ريز، قابليت استحكام بالا و خواص فيزيكي مطلوب فرآيندي موثر است. در اين پژوهش خواص مكانيكي، رسانايي الكتريكي و سايش الكتريكي مس خالص توليد شده به روش ECAP مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور، ابتدا قالبي با دو كانال عمود بر هم و انحناي بيروني 37 درجه، همراه با يك سمبه طراحي و ساخته شد. مس خالص طي هشت مرحله (پاس) مورد فرآيند ECAP قرار گرفت. نتايج بدست آمده از آزمايش هاي مكانيكي نشان دادند كه با افزايش تعداد پاس ها تا مرحله ي پنجم تنش تسليم به گونه پيوسته افزايش يافته و از اين مرحله به بعد، تا مرحله ي هشتم به تدريج كاهش مي يابد. از سوي ديگر، روند تغييرات هدايت الكتريكي با تنش تسليم ماده متفاوت بوده به گونه اي كه اين كميت تا مرحله ي پنجم كاهش يافته و از اين مرحله به بعد، با افزايش مراحل اكستروژن اندكي افزايش مي يابد. هم چنين، براي نخستين بار رفتار سايشي مس خالص توليد شده به روش ECAP، طي فرآيند تخليه الكتريكي بررسي گرديد. نتايج بدست آمده مشخص كرد كه با افزايش پاس ها و ريز شدن دانه بندي فلز مس، سايش الكتريكي آن نسبت به نمونه ي نخستين در شرايط آزمايشگاهي يكسان كاهش مي يابد.

Equal channel angular pressing (ECAP) is considered to be the most promising severe plastic deformation route to receive ultrafine grained materials with high strength and good physical properties. Mechanical properties, electrical conductivity and electrical erosion of commercial pure copper rod processed by ECAP were investigated. For this purpose a set of ECAP dies with the intersecting channel angle of 90? and an external arc of curvature of 37? and punch was design and manufactured. Commercially pure copper was processed through ECAP die up to 8 passes. The mechanical experiments indicated that the yield stress increased with increasing the number of passes till the 5th one, but beyond this pass a little decrease was observed. The trend of electrical conductivity changes is different from the yield stress of the material, in a way that electrical conductivity will gradually decrease to the fifth passes. After which electrical conductivity will increase slightly. Also for the first time electrical erosion of pure copper processed by ECAP during the electrical discharge processes were investigated. It was found that, with increasing the number of passes and finer grains of pure copper, electrical erosion decrease with respect to NON-ECAP copper in the same testing conditions.