Dergiler / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2022 / Cilt: 24 - Sayı: 72

Eş Kanallı Açısal Presleme (EKAP) ile Deforme Edilen ETP Bakırın Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Investigation of Microstructure and Mechanical Properties of ETP Copper Deformed by Equal Channel Angular Pressing (ECAP)

Sayfa
875–885
Yayın Tarihi
2022-10-15
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Elde edilen verilere göre, 4 paso EKAP uygulamasının mikroyapıda tanelerin incelmesi ve mekanik özelliklerde iyileşmenin gerçekleştiği gözlemlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Aşırı plastik deformasyon (APD), malzemelere yüksek basınç altında plastik deformasyon uygulanması, malzemelerin mekanik ve yapısal özelliklerini iyileştirmek için kullanılan yöntemlerdendir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmanın amacı, yüksek basınç altında malzemenin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin kademeli olarak değişimini incelemek ve EKAP’ın bu özelliklerin iyileşmesine etkisini belirlemektir.
💡
Sonuç & Katkı:Elde edilen verilere göre, 4 paso EKAP uygulamasının mikroyapıda tanelerin incelmesi ve mekanik özelliklerde iyileşmenin gerçekleştiği gözlemlenmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:EKAP · ETP Bakır · Aşırı Plastik Deformasyon Mikroyapı

Özet

Aşırı plastik deformasyon (APD), malzemelere yüksek basınç altında plastik deformasyon uygulanması, malzemelerin mekanik ve yapısal özelliklerini iyileştirmek için kullanılan yöntemlerdendir. Bu yöntemlerden biri olan Eş Kanallı Açısal Presleme (EKAP), aynı çaplara sahip açısal kesişen iki kanaldan geçen numuneye yüksek basınç uygulayarak mikroyapısal olarak mikron altı veya nano boyutlu tanelere sahip malzemeler üretmek için kullanılan bir tekniktir. Son yıllarda EKAP yöntemini kullanarak nano taneli metalik malzemelerin üretimine yönelik çalışmalar artmıştır. Bu çalışmanın amacı, yüksek basınç altında malzemenin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin kademeli olarak değişimini incelemek ve EKAP’ın bu özelliklerin iyileşmesine etkisini belirlemektir. Bu süreç doğrudan malzemenin iç yapısı ve dokusuyla ilgilidir. Uygulanan yöntem ile daha mukavim bir malzeme yapısının elde edilmesi hedeflenmektedir. Çalışmada elektrik uygulamalarında yaygın kullanılan bakır türlerinden ETP (Elektrolitik Tough Pitch) bakır malzeme seçilmiştir. Herhangi bir ısıl işleme tabi tutulmamış 12 mm çapında ve 35 mm uzunluğunda ETP bakır numuneleri, 120 ton kapasiteli hidrolik pres, 120° kanal açısına sahip (Φ=120°, ψ=20°) hassas şekilde işlenmiş kalıp ve EKAP işlem tekrarlarında BC rotası kullanılarak, 2 mm/s'lik presleme hızında ve 200°C kalıp sıcaklığında çalışma gerçekleştirilmiştir. EKAP uygulanan numunelerin kristal yapı, mikroyapı ve mekanik özelliklerdeki değişiklikler incelenmiştir. Elde edilen verilere göre, 4 paso EKAP uygulamasının mikroyapıda tanelerin incelmesi ve mekanik özelliklerde iyileşmenin gerçekleştiği gözlemlenmiştir.

Abstract

Severe plastic deformation (SPD), the plastic deformation of materials under high pressure, is used to improve the mechanical and structural properties of materials. Equal Channel Angular Pressing (ECAP) is one of these methods used to produce materials microstructure with submicron or nano-sized grains by applying high pressure to the sample passing through two angular intersecting channels with the same diameters. In recent years, studies on the production of nano-grained metallic materials have increased. The aim of this study is to examine the gradual change of the microstructure and mechanical properties of the material under high pressure and to determine the effect of ECAP on the improvement of these properties. This process is directly related to the internal structure and texture of the material. With the applied method, it is aimed to obtain a more durable material structure. Electrolytic Tough Pitch (ETP) copper material, which is one of the copper types commonly used in electrical applications, was chosen in the study. 12 mm diameter and 35 mm long ETP copper samples, which were not subjected to any heat treatment, processed on 2 mm/s pressing speed, 200°C mold temperature and Bc ECAP route using a 120 ton capacity hydraulic press, a precision machined mold which has 120° (Φ=120°, ψ=20°) channel angle. The changes in the crystal structure, microstructure and mechanical properties of the ECAP applied samples were investigated. According to the data obtained, it was observed that the 4 passes of ECAP application resulted in having finer grains in microstructure and improvement in mechanical properties.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ATAN, E. (2022). Eş Kanallı Açısal Presleme (EKAP) ile Deforme Edilen ETP Bakırın Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 72, 875–885. https://ajindex.com/articles/491257

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (2)

  1. Valiev, R. Z., & Langdon, T. G. 2006. Principles Of Equal-Channel Angular Pressing as A Processing Tool for Grain Refinement, Progress in materials science, 51(7), 881-981. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2006.02.003 [2] Yazan, H. A., Akar, A. & Özmerih, L. 1974. Bakır ve İlgili Ürünlerin Kullanım Alanları, Bilimsel Madencilik Dergisi, 13 (2), 43-47. [3] Radhi, H. N., Aljassani, A. M., & Mohammed, M. T. 2020.
  2. Effect of ECAP on Microstructure, Mechanical and Tribological Properties of Aluminum and Brass Alloys: A Review, Materials Today: Proceedings, 26, 2302-2307. DOI: 10.1016/j.matpr.2020.02.497 [4] Morozova, A., Pilipenko, A., Tkachev, M., Lugovskaya, A., Belyakov, A., & Kaibyshev, R. 2021. Effect of deformation techniques on the microstructure and mechanical properties of a copper alloy. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 1014, No. 1, p. 012030). IOP Publishing. DOI: 10.1088/1757-899X/1014/1/012030 [5] Öğüt, S., Kaya, H., Kentli, A., & Uçar, M. 2021. Applying hybrid equal channel angular pressing (HECAP) to pure copper using optimized Exp.-ECAP die. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 116(11), 3859-3876. DOI: 10.1007/s00170-021-07717-9 [6] Alawadhi, M. Y., Sabbaghianrad, S., Huang, Y., & Langdon, T. G. 2021. Evaluating the paradox of strength and ductility in ultrafine-grained oxygen-free copper processed by ECAP at room temperature. Materials Science and Engineering: A, 802, 140546. DOI: 10.1016/j.msea.2020.140546 [7] Alateyah, A. I., Ahmed, M. M., Zedan, Y., El-Hafez, H. A., Alawad, M. O., & El-Garaihy, W. H. 2021. Experimental and numerical investigation of the ECAP processed copper: Microstructural evolution, crystallographic texture and hardness homogeneity. Metals, 11(4), 607. DOI: 10.3390/met11040607 [8] Akbarzadeh, B., Gorji, H., Bakhshi-Jooybari, M., Jamaati, R., & Mirnia, M. J. 2021. Investigation of mechanical and microstructural properties of pure copper processed by combined extrusion-equal channel angular pressing (C-Ex-ECAP). The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 113(7), 2175-2191. DOI:10.1007/s00170-021-06692-5 [9] Suresh, M., Sharma, A., More, A. M., Kalsar, R., Bisht, A., Nayan, N., & Suwas, S. 2019. Effect of Equal Channel Angular Pressing (ECAP) on the Evolution of Texture, Microstructure and Mechanical Properties in the Al-Cu-Li alloy AA2195, Journal of Alloys and Compounds, 785, 972-983. DOI: 10.1016/j.jallcom.2019.01.161 [10] Wang, W., Pan, Q., Wang