بررسی تجربی استحکام کششی، سختی و ریزساختار و شبیه سازی اجزاء محدود نمونه تیتانیوم ساخته شده با روش ترکیبی سینترینگ پلاسمای جرقه ای و اکستروژن برشی ساده

در این تحقیق نمونه تیتانیوم با استفاده از روش سینترینگ پلاسمای جرقه­ای ساخته و در دمای اتاق با روش اکستروژن برشی ساده تحت فرآیند تغییرشکل پلاستیک شدید قرار گرفت. تاثیر سینترینگ پلاسما، آنیل و فرآیند تغییرشکل پلاستیک شدید بر تکامل ریزساختاری و خواص مکانیکی بررسی و سپس فرآیند اکستروژن توسط نرم­افزار Deform از طریق روش اجزای محدود شبیه­سازی شد. نتایج شبیه­سازی تطابق خوبی را با آزمایشات تجربی نشان داده است. برای انتقال شکست ترد به شکست نرم جهت سهولت شکل­دهی، نمونه­ تولیدی به مدت ۵ ساعت و در دمای ۸۰۰ درجه سلسیوس و تحت گاز محافظ آرگون آنیل شدند. استحکام کششی نمونه­ در مرحله سینترینگ ۶۱۲ مگاپاسکال ثبت شد که این عدد بعد از آنیل ۸/۱۷ درصد کاهش و بعد از یک پاس اکستروژن ۹/۲۹ درصد افزایش داشته که تاثیر بالای تغییرشکل­­ پلاستیک شدید بر استحکام نمونه تیتانیوم را نشان می­دهد. همچنین سختی نمونه­ در مرحله سینترینگ به عدد ۳۷۳ ویکرز رسیده است که بعد از آنیل ۸/۱۶ درصد کاهش و بعد از یک پاس اکستروژن ۷/۱۰ درصد افزایش داشته است.

Keywords:

تیتانیوم , سینترینگ پلاسمای جرقه ای , آنیل , اکستروژن برشی ساده , شبیه سازی