فراوری لوله های کامپوزیتی پایه فلزی با استفاده از روش اکستروژن معکوس اصطکاکی اغتشاشی

در تحقیق حاضر فراوری لوله­های کامپوزیتی پایه فلزی با استفاده از روش اکستروژن معکوس اصطکاکی اغتشاشی امکان سنجی گردید. بدین منظور میلگرد از جنس آلیاژ آلومینیوم ۱۱۰۰ به عنوان ماده خام اولیه استفاده شد. در فرایند اکستروژن معکوس اصطکاکی اغتشاشی، ماده اولیه درون یک محفظه قرار گرفت و سنبه با حرکت توامان چرخشی و رو به پایین، به درون ماده نفوذ کرد و حرارت ناشی از اصطکاک باعث نرم شدن قطعه شد؛ در نتیجه ماده به دور سنبه به صورت رو به بالا اکسترود شده (اکستروژن معکوس) و قطعه لوله­ای شکل گرفت. به منظور فراهم کردن امکان مقایسه نتایج، ابتدا یک نمونه لوله­ای توسط روش مذکور تولید شد. در ادامه روی ماده خام آلومینیومی با استفاده از دستگاه سوپر دریل چند عدد سوراخ راه به در به قطر ۵/۱ میلی­متر ایجاد شد و این سوراخ­ها با پودر فلز استیل ۳۱۶ با ابعاد میکرون پر شد. نمونه آماده شده تحت عملیات اکستروژن معکوس اصطکاکی اغتشاشی قرار گرفت و نمونه لوله­ای کامپوزیتی تولید شد. نحوه توزیع پودر در زمینه آلومینیومی توسط تصاویر متالوگرافی بررسی گردید. همچنین، روی نمونه های لوله ای تولید شده آزمون سختی سنجی با روش ویکرز و آزمون کشش ساده به عمل آمد و نتایج به دست آمده مقایسه شدند. نتایج حاصل، گویای افزایش چشمگیر استحکام لوله کامپوزیتی و کاهش انعطاف پذیری آن در مقایسه با لوله آلومینیومی است. برای بررسی هرچه بهتر رفتار تغییر شکل ماده در روش اکستروژن معکوس اصطکاکی اغتشاشی، فرایند مذکور به صورت یک مدل کوپل سازه­ای-حرارتی توسط نرم­افزار اجزای محدود DEFORM مدل سازی شد.