6934

تعيين چقرمگي شكست كامپوزيت آلومينيوم و تيتانيوم ساخته شده به روش نورد پيوندي

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1399

دكتر رامين هاشمي

1399/08/10

مهندسي مكانيك

Experimental investigation of plane stress fracture toughness for Al/Ti/Al multilayer produced by Cold Roll Bonding method

اين پژوهش ساخت كامپوزيت سه لايه آلومينيوم- تيتانيوم- آلومينيوم با نورد پيوندي كه يكي از روش هاي تغيير شكل شديد پلاستيك است بدون استفاده از روانكار و در دماي محيط انجام شد.براي ساخت اين نمونه از ورق هاي آنيل شده آلومينيوم 1050 و تيتانيوم گريد 2 استفاده شد. پس از ساخت كامپوزيت خواص مكانيكي, شكست نگاري و ريز ساختار به وسيله آزمون هاي كشش, ميكرو سختي و ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شد. كه مشاهده شد مقدار استحكام كامپوزيت توليد شده به 153 مگاپاسكال رسيد. سختي ميانگين كامپوزيت توليد شده 19/72 ويكرز شد كه در هر دو آزمون رشد قابل توجهي نسبت به ورق آلومينيوم اوليه داشت. همچنين تصاوير گرفته شده از سطح مقطع نمونه نشان از پيوند بين ورق هاي آلومينوم و تيتانيوم را نشان مي دهد و همچنين يكنواخت نبودن پخش نشدن فلز تيتانيوم در اين كامپوزيت. در تصاوير از سطح مقطع شكست نمونه هاي اوليه و كامپوزيت توليد شده نشان مي دهد كه مكانيزم شكست آنها نرم است اما ميكرو حفره ها براي نمونه كامپوزيت توليد شده كم تر و داراي عمق كمتري و كوچكتر است كه نشان دهنده رفتار ترد تر نسبت به نمونه هاي اوليه است. در اين پژوهش چقرمگي شكست تنش صفحه اي براي كامپوزيت آلومينيوم/تيتانيوم/آلومينيوم و ورق هاي اوليه به صورت تجربي مورد آزمايش قرار گرفت. اين آزمايش به وسيله نمونه هاي كششي فشرده و طبق استاندارد ASTM E561 تهيه شد و مورد آزمايش قرار گرفت. چقرمگي شكست از مشخصه هاي مهم طراحي است كه به پيشبيني رشد ترك و عمر قطعات ترك دار در برابر بارگذاري مي باشد. چقرمگي شكست براي كامپوزيت توليد شده به Mpa.m1/2 2/30 ميرسد كه نسبت به چقرمگي شكست نمونه هاي اوليه آلومينيوم و تيتانيوم در حدود سه برابر افزايش يافته.از اين كامپوزيت با توجه به بهبود خواص مكانيكي و چقرمگي شكست اش نسبت به نمونه هاي اوليه و ارزان بودن نسبي آن به آلياژ هاي تيتانيوم ميتوان در صنايع خوروسازي, كشتي سازي, هوافضا, پتروشيمي و غيره به صورت گسترده استفاده كرد. واژه‌هاي كليدي: كامپوزيت لايه اي- چقرمگي شكست-خواص مكانيكي-ريز ساختار-نورد سرد پيوندي

چقرمگي شكست تنش صفحه , كامپوزيت لايه اي پايه فلز , نورد سرد پيوندي , تغيير شكل شديد پلاستيك