بررسی تجربی و شبیه‌سازی فرآیند پرسکاری شیاری نیمه محدود ورق فولاد عاری از عناصر بین‌نشین

در این تحقیق فرآیند پرسکاری شیاری نیمه محدود به عنوان یکی از روش های تغییر شکل پلاستیک شدید برای ایجاد ساختار فوق ریزدانه در ورق فولاد عاری از عناصر بین نشین مورد مطالعه قرار گرفت. فرآیند مذکور به طور موفقیت آمیز به تعداد حداکثر چهار پاس روی نمونه ها اعمال شد و تاثیر تعداد پاس ها روی خواص مکانیکی و ریزساختار ورق ها مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری نمونه های تغییر شکل یافته بیانگر این واقعیت هستند که پرسکاری شیاری نیمه محدود به طور موثری می تواند اندازه دانه ها/کریستالیت ها را کاهش دهد به نحوی که از حدود 41میکرومتر در حالت آنیل به 232نانومتر بعد از چهار پاس پرسکاری می رسد. همچنین نتایج به دست آمده نشان دادند که با اعمال فرآیند پرسکاری شیاری نیمه محدود، استحکام و سختی نمونه ها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. بیشترین مقادیر استحکام تسلیم و کششی در نمونه دو پاس پرسکاری شیاری نیمه محدود مشاهده شد که به ترتیب در حدود 90% و 75% افزایش در مقایسه با نمونه اولیه را نشان می دهند. حداکثر مقدار سختی 165ویکرز برای نمونه سه پاس پرسکاری شیاری نیمه محدود شده به دست آمد که در حدود 68% افزایش نسبت به نمونه آنیل شده را نشان می دهد. با توجه به نتایج سختی سنجی، با افزایش تعداد پاس های فرآیند میزان یکنواختی تغییر شکل افزایش پیدا کرد. روش المان محدود به منظور شبیه سازی فرآیند پرسکاری شیاری نیمه محدود استفاده شد و توزیع کرنش برای نمونه های تغییر شکل به دست آمد. نتایج شبیه سازی المان محدود مطابقت نسبتاً خوبی با نتایج محاسبات تحلیلی نشان داد.

Experimental Study and Simulation of Semi-Constrained Groove Pressing of Interstitial Free Steel Sheet

In this research, semiconstrained groove pressing (SCGP) as one of the severe plastic deformation techniques was investigated to achieve an ultrafinegrained structure in interstitial free steel sheets. The maximum of four semiconstrained groove pressing passes was successfully applied on the samples and the effects of the number of SCGP passes on the microstructure and mechanical properties of the samples were investigated. The microstructural investigations of the deformed specimens indicate that the semiconstrained groove pressing can effectively reduce the grain/crystallite size so that it ranges from about 41 mu;m in annealed condition to 232 nm after four passes. The results also showed that the strength and hardness of the samples are increased significantly by applying the pressing process. The highest tensile and yield strengths were observed in the twopass SCGP processed sample, which showed an increase of about 90% and 75%, respectively, compared to the initial sample. The maximum hardness value of 165 Vickers was obtained for a threepass SCGP processed sample, which is about 68% higher than the annealed sample. Regarding the hardness tests results, the uniformity of deformation increased with increasing the number of SCGP passes. Finite element method was used to simulate the semiconstrained groove pressing, and the strain distribution was obtained for the deformed samples. The finite element simulation results correlated fairly well with the analytical results.