بررسي رفتار مكانيكي و ريزساختار ورق هاي كامپوزيتي چند لايه آلومينيم (2024 AA ، 7075AA) توليد شده با استفاده از روش اتصال نورد تجمعي

كارشناسي ارشد

فرآيند نورد تجمعي (ARB) يكي از روش¬هاي تغييرشكل پلاستيك شديد (SPD) براي توليد كامپوزيت هاي زمينه فلزي است، كه توسط بسياري از محققين مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين تحقيق از فرآيند نورد تجمعي براي توليد كامپوزيت¬هاي لايه¬اي، از دو آلياژ غير مشابه آلومينيوم 2024 و 7075 تا چهار پاس در دماي اتاق استفاده شد. هدف از انجام اين تحقيق بررسي انجام پذيري فرآيند نورد تجمعي روي آلياژهاي آلومينيوم 2024 و 7075 و همچنين بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي كامپوزيت¬هاي توليد شده است. به¬منظور بررسي¬هاي ريزساختاري كامپوزيت¬هاي توليد شده، از ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و آناليز پراش اشعه ايكس XRD استفاده گرديد. اتصال در فصل مشترك دو آلياژ در پاس¬هاي مختلف فرآيند ARB توسط ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. همچنين چگالي نابجايي¬ها با بكارگيري روش ويليامسون-هال و ريتولد، با استفاده از الگوهاي پراش اشعه ايكس محاسبه شد. محاسبات انجام شده براي تعيين چگالي نابجايي¬ها نشان داد كه بيشترين چگالي نابجايي¬ها در پاس سوم حاصل مي¬شود و با ادامه فرآيند، به دليل بازيابي ديناميكي در حين تغييرشكل، كاهش مي¬يابد. به¬منظور ارزيابي خواص مكانيكي، از آزمايش كشش تك محوري و آزمايش ميكروسختي استفاده گرديد. نتايج آزمايش ميكروسختي نشان داد كه پس از يك پاس ARB، سختي نمونه¬ها به شدت افزايش مي¬يابد ولي با ادامه فرآيند تا پاس دوم، با شدت كمتري افزايش مي¬يابد. با افزايش تعداد پاس¬ها تا پاس 4 سختي نمونه¬ها تقريبا ثابت مي¬ماند. با توجه به نتايج آزمايش كشش، استحكام تسليم در پاس اول نسبت به نمونه آنيل شده 128% افزايش يافت. همچنين بررسي خواص كارسختي نشان داد كه با انجام فرآيند ARB قابليت كارسختي نسبت به نمونه آنيل شده به شدت كاهش مي¬يابد. افزايش چگالي نابجايي¬ها و كاهش اندازه دانه به عنوان عوامل كاهش قابليت كارسختي در اين تحقيق تشخيص داده شدند. پس از انجام آزمايش كشش، سطح شكست نمونه¬ها با ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. با بررسي سطوح شكست نمونه هاي كشش مشاهده شد كه شكست در نمونه¬هاي ARB شده به¬صورت داكتيل يا نرم رخ داده است. درحاليكه با افزايش تعداد پاس¬هاي فرآيند نورد تجمعي مكانيزم شكست به سمت شكست شبه نرم مي¬رود.

189846

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر باقر محمدصادقي

شناسايي و انتخاب مواد

دكتر حسين عربي - دكتر عليرضا خاوندي