بررسي ريز ساختار و خواص مكانيكي نانوكامپوزيت Al+Ti/Cr/N فرآوري شده به روش كندوپاش(Sputtering) و اتصال نورد تجمعي(ARB)

كارشناسي ارشد

فرآيند اتصال نورد تجمعي از جمله فرآيندهاي تغيير شكل پلاستيك شديد مي‌باشد كه براي حصول به ساختار فوق ريز دانه از آن استفاده مي‌شود. در تحقيق حال حاضر هر نانوكاميوزيت آلومينيم با پوشش نانويي تيتانيوم-كروم و استفاده از فرآيند كندوپاش در نرخ‌هاي متفاوت گاز ورودي (نسبت گاز نيتروژن به آرگون) كه براي ران1، ران2 و ران3 به ترتيب برابر 15/15، 10/20 و 8/22 مي‌باشد، ساخته شد و نورد تجمعي تا 4 پاس ادامه يافت. همچنين فرآيند مذكور براي آلومينيوم 1050 بدون پوشش نانويي در پاس‌هاي مشابه تكرار شد. پس از آماده سازي نمونه‌ها مشخصات ساختاري و خواص مكانيكي آن‌ها مورد بررسي قرار گرفت. با اعمال 4 پاس از فرآيند ARB‌، نانوكاميوزيت فوق ريز دانه Al/Ti/Cr/N به خوبي ساخته شد. اين نانوكاميوزيت‌ها داراي ظاهري يكنواخت در توزيع تقويت‌كننده در زمينه مي‌باشد. با افزايش تعداد پاس‌هاي فرآيند اتصال تجمعي، استحكام كششي نمونه‌هاي توليدي نيز افزايش يافته كه براي ران سوم و پاس چهارم فرآيند برابر 258 مگاپاسكال مي‌باشد. از طرفي ديگر، ميزان سختي نيز با افزايش تعداد پاس، افزايش يافته كه اين افزايش براي پاس‌هاي ابتدايي بيشتر و براي پاس‌هاي بالاتر با نرخ كمتري ادامه مي‌يابد كه درنهايت بعد از 4 پاس، براي ران سوم در پاس‌هاي 1، 3 و 4 به ترتيب به 5/52، 5/66 و 5/67 ويكرز رسيده است. با بررسي ريز ساختار سطح شكست توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي مشخص شد كه شكست از حالت نرم براي نمونه اوليه و پاس اول به شكست تقريبا ترد (شكست نرم برشي) براي نمونه تحت فرآيند ARB در پاس‌هاي بالاتر تغيير يافته است. همچنين با بررسي تصاوير سطح سايش توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM)، مشخص شد كه با افزايش تعداد پاس‌ها ضريب اصطكاك كاهش و در نتيجه مقاومت به سايش افزايش يافته است.

210148

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر محمدرضا زماني ميميان

مهندسي مواد و متالورژي گرايش شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

دكتر عليرضا ايواني، دكتر حميدرضا جعفريان