بررسی رفتار الکتریکی و مکانیکی مس خالص تولید شده به روش فشار در کانالهای هم مقطع زاویهدار

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

محمدامین رعنائی ¹ , محمد محسن مشکسار ²

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، ساخت و تولید، دانشگاه آزاد اسلامی شیراز.
2 - استاد بخش مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی مرودشت

تاریخ دریافت : 1394/10/08 تاریخ پذیرش : 1394/10/08 تاریخ انتشار : 1390/10/01

کلید واژه: هدایت الکتریکی, فشار در کانالهای هم مقطع زاویه دار, تخلیه الکتریکی, سایش الکتریکی,

چکیده مقاله :

ز میان روشهای تغییر شکل پلاستیک شدید، فشار در کانالهای هم مقطع زاویهدار (ECAP)، برای تولید موادی با ساختار بسیار ریز، قابلیت استحکام بالا و خواص فیزیکی مطلوب فرآیندی موثر است. در این پژوهش خواص مکانیکی، رسانایی الکتریکی و سایش الکتریکی مس خالص تولید شده به روش ECAP مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ابتدا قالبی با دو کانال عمود بر هم و انحنای بیرونی 37 درجه، همراه با یک سمبه طراحی و ساخته شد. مس خالص طی هشت مرحله (پاس) مورد فرآیند ECAP قرار گرفت. نتایج بدست آمده از آزمایشهای مکانیکی نشان دادند که با افزایش تعداد پاسها تا مرحلهی پنجم تنش تسلیم به گونه پیوسته افزایش یافته و از این مرحله به بعد، تا مرحلهی هشتم به تدریج کاهش مییابد. از سوی دیگر، روند تغییرات هدایت الکتریکی با تنش تسلیم ماده متفاوت بوده به گونهای که این کمیت تا مرحلهی پنجم کاهش یافته و از این مرحله به بعد، با افزایش مراحل اکستروژن اندکی افزایش مییابد. همچنین، برای نخستین بار رفتار سایشی مس خالص تولید شده به روش ECAP، طی فرآیند تخلیه الکتریکی بررسی گردید. نتایج بدست آمده مشخص کرد که با افزایش پاسها و ریز شدن دانهبندی فلز مس، سایش الکتریکی آن نسبت به نمونهی نخستین در شرایط آزمایشگاهی یکسان کاهش می یابد.  

منابع و مأخذ:

1- S.A. Hosseini, H. Daneshmanesh, "Highstrength, high conductivity ultra-fine grains

commercial pure copper produced by ARBprocess", Mater Design, Vol. 30, pp. 2911–

2918, 2009.

2- A.K. Parimi, P.S. Robi, S.K. Dwivedy,"Severe plastic deformation of copper and Al–

Cu alloy using multiple channel-diecompression", Materials and Design, vol.32,

pp.1948–1956, 2011.

3- M. Reihanian, R. Ebrahimi, M.M.Moshksar, D. Terada, N. Tsuji,

"Microstructure quantification and correlationwith flow stress of ultrafine grained

commercially pure Al fabricated by equalchannel angular pressing (ECAP)", Materials

Characterization, Vol. 59, pp.1312-1323, 2008.

4- Ruslan Z. Valiev, Terence G. Langdon,"Principles of equal-channel angular pressing as

a processing tool for grain refinement",Progress in Materials Science, vol.51, pp.881–981, 2006.

5- Akhtar S. Khan, Christopher S. Meredith,"Thermo-mechanical response of Al 6061 withand without equal channel angular pressing(ECAP)", International Journal of Plasticity,vol. 26 pp.189–203, 2010.

6- K. Oh-Ishi, Z. Horita, M. Furukawa, M.Nemoto, T.G. Langdon, “Optimizing the

Rotation Conditions for Grain Refinement inEqual–channel Angular Pressing”,

Metallurgical and Materials Transactions, vol.29A, pp: 2011-2013, 1998.

7- ASM Handbook Mechanical Testing andEvaluation Volume8. 2000. ASMInternational.

8- N. Bowler, Y. Huang, "Electricalconductivity measurement of metal platesusing broadband eddy-current and four-pointmethods", Measurement Science andTechnology, Vol. 16, PP: 2193–2200, 2005.

9- Wang. Yuangang, Zhao. Fuling, Wang. Jin,"Wear-resist Electrodes for Micro-EDM",

Chinese Journal of Aeronautics, Vol. 22, pp:339-342, 2009.

10- El-Hofi, 2005, Advanced MachiningProcesses, McGraw-Hill.

11- M.I. Dvornik. "Nanostructured WC–Coparticles produced by carbonization of spark

eroded powder: Synthesis andcharacterization", Int. Journal of Refractory

Metals & Hard Materials, Vol. 28, pp: 523–528, 2010.

12- M. Reihanian, R. Ebrahimi, N. Tsuji, M.M.Moshksar. "Analysis of the mechanical

properties and deformation behavior ofnanostructured commercially pure Al

processed by equal channel angular pressing(ECAP)", Materials Science and Engineering:A, Vol. 473, pp. 189-194, 2008.

13- ASM Handbook Mechanical Testing andEvaluation Volume2. 2000. ASM International

14- Yao-Yang. Tsai, Takahisa. Masuzawa,"An index to evaluate the wear resistance of

the electrode in micro-EDM". Journal ofMaterials Processing Technology, Vol. 149,pp: 304–309, 2004.

15- S.G. Jia, P. Liu, F.Z. Ren, B.H. Tian, G.S.Zheng, "Sliding Wear Behavior of CopperAlloy Contact Wire Aginst Copper-Based Stripfor High-Speed Electrified Railways", Wear,Vol. 262, PP: 772-777, 2007.