30642

تاثير تعداد پاس بر ريزساختار و خواص مكانيكي كامپوزيت چند لايه اي Al-Cu توليد شده به روش ARB

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي- گرايش شكل دادن فلزات

1400

1402/11/17

دكتر حسين عربي - دكتر باقر محمد صادقي

مهندسي مواد و متالورژي

فرآيند اتصال نورد تجمعي (ARB )يكي از روش¬هاي تغيير شكل پلاستيكي شديد (SPD ) است. كامپوزيت چند لايه Al (AA5052)/Cu (99.2%) از مواد اوليه آلياژ آلومينيوم AA5052 و مس خالص تجاري (2/99%) با اعمال فرآيند اتصال نورد تجمعي توليد شد. در اين تحقيق، تاثير تعداد پاس بر ريزساختار و خواص مكانيكي كامپوزيت توليد شده مورد بررسي قرار گرفت. بررسي¬هاي ريزساختاري توسط ميكروسكوپ¬هاي نوري (OM ) و الكتروني روبشي (SEM )انجام شد. بررسي¬هاي خواص مكانيكي توسط آزمايش كشش و اندازه¬گيري ميكروسختي كامپوزيت توليد شده انجام شد. نتايج بررسي¬هاي ريزساختاري روي نمونه¬هاي كامپوزيت در پاس¬هاي مختلف فرآيند ARB، نشان داد كه پيوستگي لايه¬ها در پاس¬هاي اوليه حفظ شده ولي در پاس ششم، شكستگي و گردني شدن لايه¬هاي مس در برخي از لايه¬ها اتفاق افتاده است. نتايج آزمايش كشش نشان داد كه استحكام كششي ماكزيمم با افزايش تعداد پاس¬هاي فرآيند ARB افزايش يافت. بيشترين مقدار آن در پاس ششم به ميزان MPa404 بدست آمد كه نسبت به مواد اوليه افزايش پيدا كرد. داكتيليته كامپوزيت توليد شده محصول نهايي در پاس ششم 1/8% بدست آمد كه نسبت به داكتيليته مواد اوليه، كاهش پيدا كرد. همچنين با افزايش تعداد پاس¬ها، ميكروسختي افزايش پيدا كرد كه بيشترين مقدار آن در پاس ششم به ميزانHV 144 ثبت گرديد كه نسبت به ميكروسختي مواد اوليه افزايش پيدا كرد. با افزايش تعداد پاس¬ها، ضخامت لايه مس كاهش پيدا كرد به طوري كه ضخامت آن از μm1000 در نمونه اوليه به ضخامت μm 25/8 ميكرومتر در پاس ششم رسيد. بررسي سطوح شكست نمونه¬هاي آزمايش كشش نشان داد كه شكست نمونه¬ها با افزايش تعداد پاس¬هاي فرآيندARB از شكست نرم و شبه نرم به شكست ترد تمايل پيدا كرده است.

1402/12/14

Effect of Pass Number on Microstructure and Mechanical Properties of Al-Cu Multilayer Composite Produced by ARB Method

2/5/2025 12:00:00 AM

Accumulative Roll Bonding (ARB) process is one of the severe plastic deformation (SPD) methods. Al (AA5052)/Cu (99.2%) multi-layer composite was produced from the raw materials of AA5052 aluminum alloy and commercial pure copper (99.2%) by applying Accumulative Roll Bonding process. The study aimed to conduct the effect of the number of passes on the microstructure and mechanical properties of the produced composite was investigated. Microstructural investigations were done by optical microscopes (OM) and scanning electron microscopes (SEM). Investigations of mechanical properties were carried out by tensile test and measuring the microhardness of the produced composite. The results of microstructural investigations on the composite samples in different passes of the ARB process showed that the continuity of the layers was preserved in the initial passes, but in the sixth pass, the copper layers fractured and necked in some layers. The tensile test results revealed an increase in the maximum tensile strength resulting from an increase in the number of passes of the ARB process. Its highest value was obtained in the sixth pass at the rate of 404MPa, which increased compared to the raw materials. The ductility of the composite produced in the final product was 8.1% in the sixth pass, which decreased compared to the ductility of the raw materials. Furtheremore, an increase in the number of passes led to an increase in the microhardness, whose highest value was recorded in the sixth pass 144HV, which increased compared to the microhardness of the raw materials. By increasing the number of passes, the thickness of the copper layer decreased so that it reached 8.25 micrometers in the sixth pass. Examining the failure levels of the tensile test samples demonstrated that the failure of the samples tended to change from soft and semi-soft to brittle failure with the increase in the number of ARB process passes.

اتصال نورد تجمعي(ARB) , بررسي¬هاي ريزساختاري , بررسي¬هاي خواص مكانيكي , كامپوزيت¬هاي چند لايه Al (AA5052)/Cu (99.2%)

Accumulative Roll Bonding (ARB) , Microstructural investigations , Investigations of mechanical properties , Al (AA5052)/Cu (99.2%) multilayer composites

abdollahi hossein

abdollahi hossein