بررسي ريزساختاري و خواص مكانيكي كامپوزيت لايه‌اي فوق‌ريز AA1050/AA7075 توليد‌شده توسط فرآيند اتصال نورد تجمعي (ARB)

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق با استفاده از فرآيند اتصال نورد تجمعي (ARB) ورق‌هاي AA1050 وAA7075 باضخامت 500 ميكرون و تكرار آن تا پنج سيكل، كامپوزيت‌هاي آلومينيومي AA1050/AA7075 توليد گرديدند. در اين راستا چيدمان فويل‌ها به‌صورت در نظر گرفته شد كه آلومينيوم AA1050 به‌عنوان فاز زمينه در كامپوزيت به دست آيد. ساختار كامپوزيت‌هاي توليدشده در سيكل‌هاي مختلف عمليات نورد تجمعي با ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ و الكتروني روبشي براي تعيين چگونگي باند اتصال و دانه‌بندي بررسي گرديد. همچنين خواص مكانيكي كامپوزيت‌هاي توليدشده با استفاده از آزمون‌هاي كشش تك‌محوره و ريز سختي سنجي ويكرز بررسي گرديد. نتايج آناليز ميكروسكوپي نشان‌دهنده آن است كه با افزايش مراحل ARB لايه‌هاي آلومينيومي AA1050 و AA7075 پيوستگي خود را از دست نداده‌اند. اين امر تا ضخامت‌هاي بسيار پايين هر لايه تا حدود ده ميكرون نيز صادق بوده است. آلومينيوم AA7075 به‌صورت فاز تقويت‌كننده در اين كامپوزيت عمل نمود. همچنين هرچه تعداد مراحل نورد تجمعي بيشتر شود توزيع ضخامت لايه‌هاي مختلف AA7075 حالت يكنواخت‌تري به خود مي‌گيرد. بررسي‌هاي ميكروسكوپي حاكي از وجود ذرات بسيار ريزبين فلزي در ساختار نورد تجمعي شده بوده‌اند. همچنين توضيح اين ذرات ب سيار ريز تا سيكل‌هاي بالاي نورد تجمعي به‌صورت يكنواخت بوده است. نتايج آزمون كشش نشان مي‌دهد كه پس از تهيه سيكل اول استحكام تسليم (297 MPa) و استحكام كششي (301 MPa) نسبت به فويل‌هاي اوليه زمينه (AA1050) افزايش چشم‌گيري داشته است. هرچند انعطاف‌پذيري (11.9%) همچنان در محدوده فويل AA7075 باقي‌مانده بود. با افزايش سيكل‌هاي نورد تجمعي استحكام تسليم و كششي با سرعت كمي افزايش‌يافته و هم‌زمان ازدياد طول كامپوزيت‌ها نيز افزايش‌يافته است كه نشان‌دهنده ايجاد كامپوزيت‌هايي با شرايط بهينه هر دو آلياژ هست. بهينه‌ترين حالت استحكام و انعطاف‌پذيري در پنج سيكل نورد تجمعي به دست آمد. در اين حالت استحكام تسليم(303 MPa)، استحكام كششي 330 MPa و انعطاف‌پذيري 18.4% به دست آمد كه براي كاربردهاي صنعتي بسيار مناسب هست.

210490

دانشگاه علم و صنعت ايران

حميدرضا كوهدار

مهندسي مواد و متالورژي

حميدرضا جعفريان و عليرضا ايواني