نتايج بدست آمده از كاركرد عملي مس خالص توليد شده به روش ECAP طي فرآيند EDM
رايج ترين روش محاسبهي سايش الكتريكي، تعيين مقدار حجم كاسته شده از الكترود مي باشد[14]. معمولاً اختلاف وزن الكترود پيش و پس از ماشين كاري اندازهگيري شده و به وسيلهي چگالي الكترود به مقدار حجمي تبديل مي شود. براي تعيين و محاسبهي اين عامل چگالي مس 9/8 (گرم بر سانتيمتر مكعب) در نظر گرفته شده است[13]. شكلهاي 11 تا 13 نشان دهندهي سايش حجمي الكترودها ي مسي در شرايط گوناگون كاري مي باشند. همان گونه كه مشاهده ميشود، الكترودهاي ECAP شده در ابتداي زمان فرآيند در برابر سايش الكتريكي مقاومت بهتري را نسبت به الكترود NON-ECAP از خود نشان مي دهند. اين مسئله در شدت جريان 5 آمپر با 6 دقيقه ماشين كاري براي الكترود ECAP8 بسيار مشهود است، اما با افزايش زمان فرآيند مقدار سايش الكترودهاي ECAP شده به الكترود NON-ECAP نزديك ميگردد. اين مسئله بيانگر از دست دادن خواص منحصر به فرد الكترودهاي ECAP شده مي باشد. از سوي ديگر، با افزايش شدت جريان مقدار سايش الكتريكي افزايش مييابد. اين مسئله با نتايج جيا و همكارانش[15] مطابقت دارد. دليل اين امر را ميتوان گرمايش ناشي از افزايش جريان الكتريكي بيان نمود. از اين تغييرات ميتوان چنين نتيجه گرفت كه بهبود خواص مكانيكي، فيزيكي و اندازه دانه بر سايش الكترود تاثير گذارند، اما با افزايش زمان فرآيند تخليهالكتريكي، پايداري و حفظ اين خواص براي الكترودهاي ECAP شده مقدور نميباشد. علت اين مسئله را ميتوان چنين بيان نمود كه با افزايش زمان، جرقه هاي توليد شده ميان دو الكترود (ابزار و قطعه كار) افزايش مييابد كه باعث ذوب و تبخير ماده از سطح آن ها مي شود. اين امر سبب توليد و افزايش چاله هاي مذاب در سطح الكترود ميشود. حرارت ناشي از چاله هاي مذاب به مناطق اطراف نفوذ كرده و موجب رشد دانه ها و افزايش اندازهي آن ها مي گردد. از سوي ديگر، با افزايش شدت جريان، حرارت ايجاد شده در اثر تخليه الكتريكي افزايش مييابد كه باعث سرعت بخشيدن به رشد دانه ها و افزايش اندازه آن ها ميشود.

خلاصه ي نتايج
در اين پـژوهش مـس خـالص تحـت فرآينـد فـشار در كانالهاي هم مقطـع زاويـه دار قـرار گرفـت و نتـايج زيـر بدست آمد:
روي هم رفته، فرآيند ECAP باعث افـزايش سـختي و تنش تسليم ماده شده و قابليت كار سختي آن را به شدت كاهش مي دهد. پس از مرحلـهي نخـست ECAP تـنش تسليم مس خالص تا 300 مگاپاسكال افزايش ميي ابـد. بـا افزايش شمار مراحل اكستروژن، تنش تسليم به تدريج تـا مرحله پنجم افزايش يافتـه و از ا يـن مرحلـه بـه بعـد، بـه تدريج تا مرحله هشتم كاهش مييابد. از سوي ديكر، روند تغييرات سختي با تنش تسليم ماده كم و بيش همخـوانيدارد.
پس از فرآيند ECAP با افزايش استحكام نمونـه هـا ، هدايت الكتري كـي آنهـا كـاهش مـييابـد . ا يـن مـسئله تـا مرحلهي پنجم صادق بوده و پس از آن با افـزايش مراحـلاكستروژن، هـدايت الكتريكـي نمونـه هـا انـدكي افـزايش مييابد. همچنين، هدايت الكتريكي نمونـه هـايECAP شده نـسبت بـه نمونـه هـاي مـس آليـاژي (Cu-Zn) بـااستحكام معادل، بسيار بيشتر اسـت . بنـابراين ، مـيتـواننتيجه گرفت كه فرآيند ECAP روشي موثر بـراي تول يـد مس خالص با قابليت اسـتحكام و هـدايت الكتري كـي بـالا ميباشد.
بهبود خواص مكانيكي و فيزيكي طي فرآيند تخليهالكتريكي بر مقدار سايش الكتريكي مس خالص تاثيرگذارند. به گونهاي كه الكترودهاي ECAP شده در ابتداي زمان فرآيند مقاومت بهتري را نسبت به الكترود NON- ECAP از خود نشان ميدهند، ولي با گذشت زمان اين

Chinese Journal of Aeronautics, Vol. 22, pp: 339-342, 2009.
El-Hofi, 2005, Advanced Machining Processes, McGraw-Hill.
M.I. Dvornik. “Nanostructured WC–Co particles produced by carbonization of spark eroded powder: Synthesis and characterization”, Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials, Vol. 28, pp: 523– 528, 2010.
M. Reihanian, R. Ebrahimi, N. Tsuji, M.M. Moshksar. “Analysis of the mechanical properties and deformation behavior of nanostructured commercially pure Al processed by equal channel angular pressing (ECAP)”, Materials Science and Engineering: A, Vol. 473, pp. 189-194, 2008.
ASM Handbook Mechanical Testing and
Evaluation Volume2. 2000. ASM International
Yao-Yang. Tsai, Takahisa. Masuzawa, “An index to evaluate the wear resistance of the electrode in micro-EDM”. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 149, pp: 304–309, 2004.
S.G. Jia, P. Liu, F.Z. Ren, B.H. Tian, G.S. Zheng, “Sliding Wear Behavior of Copper Alloy Contact Wire Aginst Copper-Based Strip for High-Speed Electrified Railways”, Wear, Vol. 262, PP: 772-777, 2007.
برتري محو شده و مقدار سايش الكتريكي الكترودهايECAP شده به الكترود NON-ECAP نزديك
ميشود. همچنين، با افزايش شدت جريان مقدار سايش الكتريكي الكترودهاي مسي افزايش مييابد. منابع
S.A. Hosseini, H. Daneshmanesh, “High strength, high conductivity ultra-fine grains commercial pure copper produced by ARB process”, Mater Design, Vol. 30, pp. 2911– 2918, 2009.
A.K. Parimi, P.S. Robi, S.K. Dwivedy,
“Severe plastic deformation of copper and Al– Cu alloy using multiple channel-die compression”, Materials and Design, vol.32, pp.1948–1956, 2011.
M. Reihanian, R. Ebrahimi, M.M. Moshksar, D. Terada, N. Tsuji,
“Microstructure quantification and correlation with flow stress of ultrafine grained commercially pure Al fabricated by equal channel 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 with and 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 in Equal–channel Angular Pressing”, Metallurgical and Materials Transactions, vol. 29A, pp: 2011-2013, 1998.
ASM Handbook Mechanical Testing and Evaluation Volume8. 2000. ASM
International.
N. Bowler, Y. Huang, “Electrical conductivity measurement of metal plates using broadband eddy-current and four-point methods”, Measurement Science and
Technology, Vol. 16, PP: 2193–2200, 2005. 9- Wang. Yuangang, Zhao. Fuling, Wang. Jin,
“Wear-resist Electrodes for Micro-EDM”,

پيوستها
جدول 1- تركيب شيميايي مس.
Cu Sb Sn Ca S Cl Mg عنصر
99/44 0/007 0/006 0/02 0/025 0/026 0/47 درصد وزني

شكل 1- نحوه برش نمونه و انجام آزمايش سختي سنجي.

شكل 2- شماتيك روش جريان گردابي.

شكل 3- شرايط كاري تخليه الكتريكي[10].

جدول 2- طرح كلي آزمايش سايش الكتريكي.
شمارهي
آزمايش انواع الكترود مسي

شدت جريان
(A) زمان
(min) شمارهيآزمايش انواع الكترود مسي شدت جريان
(A) زمان
(min)
1 NON-ECAP 5 6 15 ECAP 4 10 18
2 NON-ECAP 5 12 16 ECAP 4 15 6
3 NON-ECAP 5 18 17 ECAP 4 15 12
4 NON-ECAP 10 6 18 ECAP 4 15 18
5 NON-ECAP 10 12 19 ECAP 8 5 6
6 NON-ECAP 10 18 20 ECAP 8 5 12
7 NON-ECAP 15 6 21 ECAP 8 5 18
8 NON-ECAP 15 12 22 ECAP 8 10 6
9 NON-ECAP 15 18 23 ECAP 8 10 12
10 ECAP 4 5 6 24 ECAP 8 10 18
11 ECAP 4 5 12 25 ECAP 8 15 6
12 ECAP 4 5 18 26 ECAP 8 15 12
13 ECAP 4 10 6 27 ECAP 8 15 18
14 ECAP 4 10 12

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شكل 4- تغييرات سختي نمونه ها بر حسب تعداد مراحل اكستروژن.

شكل 5- منحني هاي تنش- كرنش فشاري مس پس از يك تا چهار مرحله اكستروژن به همراه نمونه اوليه.

شكل 6- منحني هاي تنش- كرنش فشاري مس پس از چهار تا هشت مرحله اكستروژن.

شكل 7- تغييرات تنش تسليم مس بر حسب مراحل اكستروژن.

شكل 8- تغييرات هدايت الكتريكي بر حسب مراحل اكستروژن.

شكل 9- تغييرات هدايت الكتريكي و استحكام تسليم مس بر حسب مراحل اكستروژن.

شكل 10- تغييرات هدايت الكتريكي و استحكام تسليم مس آلياژي (Cu-Zn) [12].

شكل 11- سايش حجمي الكترودهاي مسي در شدت جريان 5 آمپر

شكل 12- سايش حجمي الكترودهاي مسي در شدت جريان 10 آمپر

شكل 13- سايش حجمي الكترودهاي مسي در شدت جريان 15 آمپر


پاسخی بگذارید