Eşit Kanallı Açısal Presleme Yönteminde Kanal Açılarının ve İç Köşe Kavisinin Deformasyona Etkisinin Sonlu Elemanlar Metodu ile İncelenmesi

Abstract

Aşırı plastik deformasyona maruz bırakılma işlemi, malzemenin mekanik özelliklerini geliştirmek amacıyla ultra ince tanelerin oluşturulmasına olanak sağlamaktadır. Aşırı plastik deformasyon yöntemlerinden biri olan Eşit Kanallı Açısal Presleme (EKAP) yöntemi de malzeme kesitinde herhangi bir değişiklik olmadan, malzemenin kayma gerilmelerine maruz kalması sonucu mekanik özelliklerin iyileşmesine imkân sağlayan bir yöntemdir. Bu yöntemle malzemelerin mekanik özelliklerin daha da artması hem işlem parametrelerine ve hem de işlem parametrelerinin optimizasyonuna bağlıdır. Özellikle, malzemenin kanal içerisinden geçişi sırasında kalıp açıları kritik öneme sahiptir. Bu açılar, uygulanacak olan kuvvet ve deformasyon miktarı üzerinde doğrudan etkilidir. Deneysel süreç başlamadan malzemede meydana gelebilecek deformasyonu önceden tahmin etmek sürecin doğru ilerlemesi açısından çok önemlidir. Bu çalışmada tane boyutu üzerinde en etkili parametrelerden olan kanal açısı, dış kavis açısı ve iç köşe kavis değeri dikkate alınmıştır. Kanal açısı (Φ) 90o ve 120o, dış kavis açısı (ψ) 0o ve 20o, iç köşe kavis değerleri ise 0, 2, 4, 6, 8, 10 mm olarak alınmıştır. Kalıp ile numune arasındaki temas şekli, sürtünmesiz olarak kabul edilerek numunenin uğradığı deformasyon miktarı tespit edilmiş ve gerekli olan kuvvet değeri hesaplanmıştır. Elde edilen verilere göre en yüksek gerilme değeri Φ=90o, ψ=20o ve r=0 mm olan modelde gözlenmiştir. Kanal açısının artırılması kuvvet değerini azaltırken deformasyon miktarını da düşürmektedir. İç köşe kavis değerinin artması Φ=90o kanal açısı için gerilme değerlerinde önemli değişiklikler göstermesine rağmen Φ=120o kanal açısı için kayda değer değişiklikler gözlenmemiştir.