شبیه سازی فرایند پرسکاری در قالب کنگره ای به عنوان یک روش تغییر فرم پلاستیک شدید برای تولید ورق های فولادی نانو ساختار با روش اجزاء محدود
چکیده
تغییر شکل پلاستیک شدید توسط فرآیندهای شکل دهی حالت جامد که در سالهای اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته، بعنوان روشی از بالا به پایین برای تولید نانوساختارهای فلزی محسوب شده و می تواند باعث بهبود و افزایش خواص مکانیکی آنها شود. در این تحقیق روش پرسکاری در قالب کنگره ای محدود شده به شیوه ای نوین برای ایجاد نانو ساختار ورق های فولادی کم کربن (st-12) استفاده شد. این فرآیند طی هشت مرحله که شامل چهار مرحله کنگره ای کردن و چهار مرحله صاف کردن با چرخش 90 درجه ای ورق در بین هر چهار مرحله است انجام شد. مزیت این روش جدید در مقایسه با روش های متداول، همگن تر بودن کرنش ایجادی در جهات مختلف ورق های تولیدی است. خواص مکانیکی ورق های فولادی مورد استفاده در این پژوهش به دو روش آزمایشگاهی و شبیه سازی با روش اجزاء محدود مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. آزمایش های مورد استفاده شامل : آزمایش کشش و سختی سنجی و شبیه سازی فرآیند نیز به روش اجزاء محدود در حالت سه بعدی با استفاده از نرم افزار آباکوس صریح صورت گرفت. توزیع کرنش و سختی ورق در طول فرآیند ارزیابی و مقایسه شد. نتایج نشان می دهد پس از دو پاس تغییر شکل که کرنشی معادل با 64/4 ایجاد می کند، استحکام تسلیم ورق از حدود 218 مگاپاسکال به 421 مگاپاسکال و سختی میانگین از 97 ویکرز به 176 ویکرز افزایش می یابد. مشخصه یابی ریز ساختاری ورق ها نیز با استفاده از پراش اشعه ایکس (xrd) انجام گرفت و نتایج حاکی از نانومتری شدن دانه های ورق بعد از عملیات پرسکاری کنگره ای ورق در پایان عملیات می باشد. بطور کلی می توان گفت در این پژوهش نتایج شیبیه سازی و آزمایشگاهی همخوانی و سازگاری خوبی را با هم نشان دادند