تغییرشکل مومسان شدید

تغییرشکل مومسان شدید[ ۱] ( به انگلیسی: Severe Plastic Deformation، SPD ) یکی از روش های تولید مواد نانوساختار است. در این روش زیر ساختار مواد را با ایجاد تغییر شکل پلاستیک شدید تغییر داده و دانه های بزرگتر را به دانه های ریزتر تبدیل می کنند. به علت شکل پذیری پایین مواد غیرفلزی، تولید مواد نانوساختار فلزی به این روش مرسوم تر است. فرایندهای تغییر شکل پلاستیک شدید ( SPD ) یک اصطلاح عمومی برای توصیف گروهی از روش های کار بر روی مواد که به طور معمول کرنش های بسیار بزرگی را در قطعات کار ( با ایجاد یک تنش هیدرو استاتیک بالا و تنش برشی زیاد ) به وجود می آورند که این کرنش بالا چگالی عیوب ( عموماً نابجایی ها و جای خالی ها ) را افزایش می دهد و این باعث ایجاد ساختارd< ۵۰۰nm ) UFG ) و نانو ساختار ( NC ) ( d< ۱۰۰nm ) می شود.
وسعه اصول اساسی روش های SPD به کارهای اولیه پرسی ویلیام بریجمن در دانشگاه هاروارد در سال ۱۹۳۰ بر می گردد. اثرات این کار بر مواد جامد ( با ترکیب فشار هیدرواستاتیک بزرگ با تغییر شکل برشی ) منجر به دریافت جایزه نوبل فیزیک در سال ۱۹۴۶ شد. فرایندهایی که در زیر شرح داده شده اند مثل ECAP که توسط V. M. Segal و همکارانش در مینسک در سال ۱۹۷۰ و HPT از اصول کار پرسی ویلیام بریجمن گرفته شده اند. اصول اولیه SPD تا سال ۱۹۸۰ در آکادمی علوم روسیه در دوران امروزی یکاترینبورگ توسعه نیافت. − برخی تعاریف دیگر SPD را فرایندی که با یک فشار هیدرواستاتیک بالا یک کرنش بسیار بالا در قطعه کار بدون تغییر قابل توجهی در ابعاد آن ایجاد می کند توصیف می کنند.
فشار در کانال مساوی زاویه دار[ ۲] ( ECAP ) در سال ۱۹۷۰ توسعه یافت. در این فرایند یک بیلت از مواد به داخل یک کانال زاویه دار ( معمولاً ۹۰ درجه ) فشرده می شود که این باعث افزایش کرنش و در نتیجه ریزدانه شدن ساختار ماده می شود که گاهی اوقات برای رسیدن به حد مطلوبی از کرنش این کار چندین بار تکرار می شود و در هر پاس برای رسیدن به ریزساختار همگن در تمام طول قطعه کار، قطعه کار را به میزان زاویه ای مشخص چرخانده می شود.
پیچش با فشار بالا [ ۳] ( HPT ) ، در این روش یک دیسک مواد بین دو سندان قرار می گیرد و یک تنش فشاری بالا ( معمولاً چند گیگا پاسکال ) به قطعه کار اعمال می شود در حالی که یک سندان برای ایجاد یک نیروی پیچشی می چرخد.
در نورد تجمعی[ ۴] ( ARB ) دو ورق که شبیه هم هستند و در دمای زیر دمای تبلور مجدد حرارت دیده اند بر روی هم گذاشته می شوند و بر روی آن ها نورد انجام می شود تا اینکه دو ورق کاملاً به هم می چسبند و کرنش بالایی در ورق ایجاد شود. ممکن است برای رسیدن به حد مطلوبی از کرنش باز ورق حاصله را از وسط برش داده و ورق ها را بر روی هم گذاشته و باز بر روی آن ها عملیات نورد انجام می گردد و ممکن است این کار چندین بار تکرار شود. سطوح ورق هایی که قرار است بهم چسبیده شوند باید کاملاً تمییز شود تا اینکه کاملاً بهم جوش بخورند.