ساخت کامپوزیت چند لایه از سه فلز غیر هم جنس با استفاده از فرایند ARB
[پایاننامه]
/حمیدرضا منصوری
: دانشکده مهندسی مواد
، ۱۳۹۱
۷۳ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد
دانشگاه صنعتی سهند
فرایند نورد تجمعی (ARB) یکی از روشهای تغییر شکل پلاستیک شدید است که برای تولید کامپوزیتهای لایهای با دانههای بسیار ریز( زیر میکرومتر)استفاده میشود اما تاکنون هیچ گزارش تحقیقاتی مبنی بر تولید کامپوزیت چن لایهای فولاد زنگ نزن- آلومینیوم- مس به این روش ارائه نشده است .این نوع کامپوزیت چند لایه دارای کاربردهای صنعتی و خانگی به عنوان وسایل آشپزی است .لذا در این تحقیق، این نوع کامپوزیت به روش فرایند نورد تجمعی تولید و مورد بررسی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر فرایند ARB تا ۵ سیکل( کرنش معادل(۴ روی نوارهای فولاد زنگ نزن۳۰۴ ، آلومینیم (AA۱۱۰۰) و مس خالص تجاری ۹۹/۵ درصد برای تولید کامپوزیت لایهای فولاد زنگ نزن- آلومینیم- مس با موفقیت انجام شد که در مرحله اول فرایند شامل آماده سازی سطح نوارهای فولادی، آلومینیومی و مسی با ابعاد یکسان،روی هم قرار دادن آنها پیشگرم کردن و نورد سه ورق با کاهش در ضخامت ۵۰ و اتصال سه نوار به یکدیگر است .آماده سازی مجدد سطح کامپوزیت سه لایه، برش زدن نمونه از وسط در راستای طولی و روی هم قرار دادن آنها و پیشگرم و نورد مجدد با ۵۰ درصد کاهش در ضخامت ادامه فرایند ساخت کامپوزیت فولاد زنگ نزن- آلومینیوم- مس را تشکیل میدهد .به دلیل عدم تغییر ضخامت ماده اولیه، تکرار فرایند تا رسیدن به کرنش بالا امکان پذیر است .تغییرات ساختار لایهها در حین فرایند ARB توسط میکروسکوپهای نوری و الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت .به منظور بررسی خواص مکانیکی نوارهای کامپوزیتی ARB شده، از آزمایشهای کشش تک محوری و ریز سختی سنجی استفاده شد .بررسی سطح شکست نمونههای ARB شده پس از انجام آزمایش کشش با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام گرفت .همچنین نفوذ درهم اتمهای فولاد، آلومینیوم و مس به وسیله آنالیز عنصری خطی مورد بررسی قرار گرفت .نتایج نشان داد که پس از ۵ سیکل از فرایند ARB کامپوزیت لایهای فولاد زنگ نزن- آلومینیوم- مس با توزیع لایههای فولادی و مسی در زمینه آلومینیوم به وجود میآید. با انجام فرایند ARB روی کامپوزیت لایهای فولاد زنگ نزن- آلومینیوم- مس تا ۵ سیکل، استحکامی معادل استحکام میانگین نمونههای خام اولیه به دست آمد. نتایج نشان داد که تغییرات خواص مکانیکی حین فرایند ARB با تغییرات ساختار لایهها مطابقت دارد . همچنین با بررسی سطح شکست مشخص شد که شکست در نمونههای کامپوزیتی ARB شده به صورت ترکیبی از شکست داکتیل با مکانیزم تشکیل دیمپلهای برشی و شکست ترد اتفاق افتاده است .علاوه بر آن بررسی نفوذ، حاکی از نفوذ بیشتر اتمهای مس و آلومینیوم نسبت به فولاد است .تشکیل ترکیب بین فلزی در اثر فرایند نورد ARB کامپوزیتهای فولاد زنگ نزن- آلومینیوم- مس از دیگر نتایج به دست آمده در این پژوهش است