غلامحسین مجذوبی

یکی از روش های کاربردی برای تولید ورق هایی با استحکام بالا، سمبه زنی است. در این روش با واردکردن ضربه های متوالی بر سطح نمونه، استحکام قطعه بر اثر کرنش سختی بهبود می یابد. پژوهش های انجام شده نشان می دهد که دما و نرخ کرنش دو پارامتر بنیادی و مهم در فرآیند شکل دهی فلزات است؛ بنابراین، با کنترل این دو پارامتر می توان خواص مکانیکی و استحکام مواد را کنترل نمود. در این تحقیق، اثر دما و نرخ کرنش بر خواص نوارهایی از جنس مس، آلومینیم و آهن بر اثر سمبه زنی بررسی می شود. سمبه زنی توسط یک دستگاه خمش صفحه ای که مجهز به یک کوره برای افزایش دما تا C˚1000 می باشد، انجام می گیرد. برای سمبه زنی، ورقه هایی به شکل تسمه از جنس فولاد 37St، آلومینیم 3105 و مس خالص تجاری تهیه شده است. پس از آماده سازی، این تسمه ها در چهار دمای C˚25، C˚125، C˚225 و C˚325 و همچنین، چهار نرخ کرنش s-1 43/0، s-1 67/0، s-1 85/0 و s-1 05/1، سمبه زنی داغ می شوند. با استفاده از میکروسکوپ نوری، دانه بندی نمونه ها در دو ناحیه در راستای ضخامت تسمه و پهنای تسمه، بررسی می گردند. به منظور بررسی استحکام، نمونه ها تحت بارگذاری کششی قرارگرفتند. نتایج نشان می دهد، برای آلومینیم و مس که شبکه بندی fcc دارند، تغییرات در نمودار تنش-کرنش و دانه بندی نمونه ها نسبت به فولاد 37St که دارای ساختار bcc است، بیشتر است. در متالوگرافی فولاد مشاهده شد که اعمال نرخ کرنش باعث می شود تا اندازه دانه %20 کاهش یابد. نتایج متالوگرافی برای مس نشان می دهد که افزایش نرخ کرنش باعث کوچک تر شدن اندازه دانه می شود. همچنین، افزایش دما باعث رشد مرزهای دوقلویی و جوانه زنی دانه های جدید می شود. در آزمایش کشش مشاهده شد که اعمال نرخ کرنش در دمای C˚325 باعث افزایش تنش تسلیم به میزان %12 الی %33 برای فولاد و افزایش تنش تسلیم به میزان %14 الی %41 برای مس، نسبت به نمونه سمبه زنی نشده در دمای اتاق می شود. رفتار آلومینیم تحت بارگذاری کششی نشان داد در نمونه های حرارت داده شده، افزایش نرخ کرنش در نمونه های حرارت دیده باعث کاهش تنش تسلیم تا نرخ کرنش s-1 67/0 و سپس افزایش تنش تسلیم تا نرخ کرنش s-1 05/1 شود. در مرحله بعدی این پژوهش، با استفاده از یک روش ترکیبی آزمایشی – شبیه سازی-بهینه سازی ثابت های معادله های جانسون-کوک و زریلی آرمسترانگ به دست می آیند. شبیه سازی عددی