بررسی نوع قالب در تهیه نانوساختارهای فلزی

پژوهشگران دانشکدۀ مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف، طی پژوهشی، تأثیر نوع قالب در تغییر شکل پلاستیک شدید فلزات، برای ایجاد نانوساختارهای فلزی با استحکام بالا را مورد مدل‌سازی و بررسی قرار دادند.

پژوهشگران دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف، طی پژوهشی، تأثیر نوع
قالب در تغییر شکل پلاستیک شدید فلزات، برای ایجاد نانوساختارهای فلزی با
استحکام بالا را مورد مدل‌سازی و بررسی قرار دادند.

محسن کاظمی‌نژاد، عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف،
گفت: «امروزه اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید بر فلزات، در زمره فرایند‌های ساخت
نانومواد با استحکام بسیار بالا قرار گرفته است».

وی افزود: «یکی از اهدف این پژوهش، بررسی و پیش‌بینی تأثیر نوع قالب در یکی از
فرایندهای اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید، بر ایجاد نانوساختار‌های فلزی و هدف
دیگر، ارائه مدلی مناسب برای پیش‌بینی ریزساختار و استحکام ماده، پس از تغییر
شکل شدید است».

شایان ذکر است که در این پژوهش، فرایند تغییر شکل شدید به‌صورت «پرس در کانال‌های
زاویه‌دار همسان با قالب‌های انحنادار و تیز» انجام شده‌است و نتایج آن، در
صنایعی که به فلزاتی با استحکام بالا نیاز دارند، قابل استفاده است.

دکتر کاظمی‌نژاد، «بررسی رفتار تغییر شکل شدید و تغییرات ساختاری مس و آلومینیم
با استفاده از ترکیب مدل تابع سیلان و نابجایی» را موضوع این پژوهش عنوان کرد و
اظهار داشت: «مقایسه بین نتایج مدل‌سازی و نتایج آزمایشگاهی، تطابق قابل قبولی
را نشان می‌دهد. بر این اساس، تغییر شکل در قالب تیز، در ناحیه‌ای باریک‌تر و
با نرخ کرنش بالاتری نسبت به قالب انحنادار انجام می‌شود. همچنین، اندازه سلول‌های
تشکیل شده در ریزساختار پس از انجام فرایند، در مس کمتر از آلومینیم است. این
اندازه، برای فرایند انجام شده در قالب تیز، نسبت به قالب انحنادار نیز، کمتر
است».

جزئیات این پژوهش نیز که با همکاری مهندس احسان حسینی و در دانشکده مهندسی و
علم مواد دانشگاه صنعتی شریف انجام شده‌است،
در مجله Computational Materials
Science (جلد ۴۴؛ صفحات ۹۶۷-۹۶۲؛ سال ۲۰۰۹)
انتشار یافته‌است.