توزیع ریزسختی و تحولات ریزساختاری در طی تغییر شکل پلاستیک شدید آلومینیوم خالص: اکستروژن مارپیچ در کانال های همسان با مقطع بیضوی (ECSEE)

Microhardness Distribution and Microstructural Evolution  in Pure Aluminum Subjected to Severe Plastic Deformation: Elliptical Cross-Sectioned Spiral EqualChannel Extrusion (ECSEE)

چکیده

اکستروژن مارپیچ در کانال های همسان با مقطع بیضوی (ECSEE)، یکی از فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید، کارآمدی بالایی در تولید مواد بالک فوق ریزدانه و یا نانوساختار دارد. در این مقاله، مطالعات شبیه سازی و عملی بر روی تغییر شکل پلاستیک شدید (ECSEE) آلومینیوم خالص انجام گرفت تا توزیع کرنش معادل و ریزسختی بر روی سه صفحه متعامد و همچنین تحولات ریزساختاری طی این فرآیند ارزیابی شود. نتایج شبیه سازی حاکی از گرادیان کرنش چشمگیری در سه صفحه می باشد. مطالعات ریزسختی نیز نتایج مشابهی را برای توزیع کرنش نشان می دهد. براساس نتایج میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، تغییرات ریزساختاری شامل تبدیل ساختارهای درشت به ساختار فوق ریزدانه از طریق ایجاد باندهای برشی، دانه های فرعی، مرزهای بزرگ زاویه و دانه های هم محور بود. در نواحی مختلف، تفاوت های بارزی در رابطه با سطح ریزدانه شدگی، نوع مرزدانه و توزیع نابجایی مشاهده می گردد. مشاهدات TEM تطابق خوبی با آزمون های ریزسختی دارد.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Elliptical cross-sectioned spiral equal-channel extrusion (ECSEE), one of the severe plastic deformation techniques, is of great efficiency in producing bulk ultrafine or nanostructured materials. In this paper, the simulation and experimental researches on ECSEE of high-purity aluminum were conducted to investigate the equivalent strain distribution and microhardness distribution on three orthogonal planes, as well as microstructural evolution. Simulation result shows a significant strain gradient on three planes. Microhardness tests comprise the similar results to strain distribution. According to transmission electron microscopy (TEM) results, microstructural evolution ranged from coarse structures to ultrafine structures by undergoing the shear bands, subgrains, high-angle misorientation grain boundaries and equiaxed structures. There are also some distinctions with reference to grain refinement level, grain boundary styles and dislocation distribution on different positions. The TEM investigations are in good agreement with microhardness tests.