بررسي نحوه تغيير شكل آلومينيوم در اثر فرآيند فشردن در كانال هاي هم مقطع زاويه دار به كمك روش المان محدود

An investigation on deformation behavior of pure aluminum during equal channel angular pressing

براي رسيدن به شرايط بهينه انجام فرآيند ECAP و به منظور دستيابي به ساختار ميكروساختاري و خواص مكانيكي مطلوب ، بررسي ارتباط ميان شرايط انجام فرايند با چگونگي جريان ماده ضروري است. در مقاله حاضر نحوه تغيير شكل پلاستيكي برشي آلياژ آلومينيوم خلص تجاري در حين انجام فرآيند ECAP مورد بررسي قرار گرفته است. براي رسيدن به اين منظور از يك مدل المان محدود سه بعدي استفاده شده است. مدل ايجاد شده يك مدل صلب-پلاستيك است كه با استفاده از نرم افزار DEFORM-3D ايجاد شده است. نحوه توزيع كرنش موثر به عنوان مهم ترين پارامتر در شكل گيري ريز ساختار و خواص مكانيكي محصول ، در حين انجام فرايند مورد بررسي قرار گرفته و يكنواخت بودن تغيير شكل قطعه ارزيابي شده است. تاثير عوامل مهم فرايند مانند اصطكاك ميان سطح قطعه و قالب نيز بر نتايج حاصل شده مورد مطالعه قرار گرفته و تاثير زاويه انحناي خارجي به عنوان يكي از مهم ترين شرايط هندسي قالب در شكل دادن قطعه مورد بررسي قرار گرفته است.

In order to design the optimum equal channel angular pressing (ECAP) process that can be used to produce materials with favorite mechanical and microstructural properties, it is crucial to understand the effect of process parameters on the deformation behavior of material. In this paper, the shear plastic deformation behavior of pure aluminum during equal channel angular pressing (ECAP) process was investigated. For doing it, rigid- plastic 3D finite element simulations were conducted with the aid of commercial DEFORM-3D. Effective strain distribution as the most important factor in mechanical and microstructural changes and the deformation heterogeneity was investigated. The effect of the friction on the die–workpiece interface on the effective strain change in the ECAP process was studied. In addition, the influences of die outer corner angle on the material deformation were given.