Chƣơng 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT SIÊU DẺO
3.2. Lựa chọn phƣơng án tạo tổ chức và tính toán biến dạng cho vật liệu nghiên cứu
3.2.2. Các bước cơng nghệ ép chu kỳ trong khn kín
Q trình ép chu kỳ trong khn kín đối với một mẫu đƣợc thực hiện ép nhiều lần theo các bƣớc và chu kỳ trong khn kín. Một chu kỳ biến dạng bao gồm 3 bƣớc I, II, III. Kết cấu khuôn và thứ tự các bƣớc trong một chu kỳ đƣợc trình bày trên hình 3.9 và 3.10.
Phơi trƣớc khi ép đƣợc kiểm tra thành phần hóa học, tổ chức tế vi và đƣợc đánh dấu các mặt lần lƣợt là A, B, C (hình 3.10), các mặt này tƣơng ứng với các mặt phẳng của hệ tọa độ X,Y,Z.
Ở bƣớc I (hình 3.10a), khi chày tiến hành ép xuống, chiều cao phôi theo phƣơng Y đƣợc giảm xuống, kích thƣớc phơi đƣợc giãn dài theo phƣơng X, kích thƣớc phơi theo phƣơng Z khơng thay đổi do bị giới hạn bởi khn.
Hình 3.9. Kết cấu khuôn ép 1) Cối; 2) Chày; 3) Đế cối + ty đẩy;
4) Phơi ép
Hình 3.10. Các bước trong một chu kỳ ép
Trong bƣớc II (hình 3.10b), phơi đƣợc lấy ra từ khn sau bƣớc I, đặt phôi vào khuôn sao cho chiều của lực ép trùng với phƣơng X (quay phôi 90o). Sau khi ép kích thƣớc phơi dọc theo trục X giảm theo hành trình ép, kích thƣớc phơi theo trục Z đƣợc tăng lên, kích thƣớc phơi theo trục Y khơng đổi.
Sau khi kết thúc bƣớc II, lấy phôi ra và xoay phôi đi 900 và tiến hành ép bƣớc III của chu kỳ (hình 3.10c). Trong bƣớc này, phơi đƣợc giảm kích thƣớc theo trục Z, kích thƣớc tăng theo trục Y, kích thƣớc theo trục X khơng đổi.
Nhƣ vậy, sau khi hoàn thành các bƣớc I, II, III phôi đã trải qua biến dạng dọc theo tất cả các trục X, Y, Z, đó là một chu kỳ. Mức độ biến dạng tích lũy đƣợc xác định bằng số bƣớc ép nhân với mức độ biến dạng của một bƣớc ép.
Khi ép cƣỡng bức theo sơ đồ hình 3.10 sẽ tạo biến dạng cắt mãnh liệt trong các mặt tinh thể theo hƣớng thuận lợi so với hƣớng tác động của lực ép (các hệ trƣợt nghiêng góc 45 o so với hƣớng tác dụng lực). Các hạt bị cắt theo nhiều hƣớng, lệch sinh ra và tích tụ trƣớc các chƣớng ngại (ví dụ giao tuyến
của các mặt trƣợt), khi phục hồi ở nhiệt độ biến dạng sẽ tạo thành siêu hạt có kích thƣớc siêu mịn, đó sẽ là các tâm mầm của các hạt nhỏ mịn trong đa tinh thể có biên hạt góc lớn khi kết tinh lại.