28408

ساخت نمونه آزمايشگاهي نوار دوفلزي مس-نقره و بررسي خواص مكانيكي ، متالورژيكي و الكتريكي آن

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- طراحي كاربردي

1399

1401/12/4

رامين هاشمي

دانشكده مهندسي مكانيك

در سال‌هاي اخير استفاده از ورق‌هاي دو يا چندلايه فلزي به دليل خواص ويژه آن بسيار اهميت پيداكرده است. دست‌يابي هم‌زمان به خواص مكانيكي و متالورژيكي هر فلز نظير استحكام كششي كششي بالا در كنار شكل‌پذيري مناسب، نسبت استحكام كششي به وزن عالي و صرفه اقتصادي مي‌تواند از مهم‌ترين مزاياي ورق‌هاي چندلايه فلزي باشد. در پايان نامه حاضر اثر كاهش ضخامت، دما و زمان آنيل بر خواص مكانيكي، متالورژيكي و الكتريكي ورق دوفلزي مس-نقره توليد شده به روش اتصال سرد نوردي دردماي اتاق، مورد بررسي قرار گرفت.بدين منظور ازآزمايش‌هاي كشش تك‌محوره، مقاومت ويژه الكتريكي پرآب 4 نقطه‌اي، بررسي ريزساختار با استفاده از ميكروسكوپ نوري، ميكرو سختي ويكرز و تصاوير ميكروسكپ الكتروني روبشي استفاده شد. همچنين به منظور تشخيص پارامترهاي مؤثر بر خاصيت مقاومت ويژه الكتريكي به روش فاكتوريل كامل، طراحي آزمايش با پارامترهاي ورودي كاهش ضخامت (دو سطح)، دما و زمان آنيل (سه سطح) و پارامترهاي خروجي استحكام كششي نهايي كششي، ميكرو سختي و مقاومت ويژه الكتريكي انجام شد. پارامتر دماي آنيل بيش ترين اثر بر خواص مكانيكي و الكتريكي ورق دو فلزي مس نقره را دارا مي باشد.پس از انجام فرآيند اتصال سرد نوردي و اعمال كاهش ضخامت‌هاي 50 و %80، مشاهده شد مقدار استحكام كششي كششي كامپوزيت نسبت به ورق‌هاي مس و نقره اوليه به ترتيب به ميزان 112/18 و 111/52% افزايش يافت. بيش‌ترين مقدار استحكام كششي كششي و كم‌ترين ازدياد طول براي نمونه توليدشده تحت كاهش ضخامت 80 % بدست آمد. علاوه بر اين، بيشترين مقدار ميكرو سختي براي لايه‌هاي مس و نقره در كاهش ضخامت 80 % بدست آمد كه نسبت به نمونه هاي اوليه به ترتيب 98 و 87 درصد افزايش را نشان مي دهد. نتايج آزمون هدايت الكتريكي نشان داد با افزايش كاهش ضخامت مقاومت الكتريكي افزايش مي‌يابد. با افزايش دما و زمان آنيل، مقاومت ويژه الكتريكي تا زمان 3 ساعت و ميزان دماي C 450° به ترتيب نسبت به نقره خالص و مس خالص به مقدار 20 و 15% كاهش يافت.

1402/03/28

Making a laboratory sample of copper-silver bimetallic strip and checking its mechanical ,metallurgical ,and electrical properties

2/23/2024 12:00:00 AM

In recent years, the use of double or multi-layer metal sheets has become very important due to its special properties. The simultaneous achievement of the mechanical and metallurgical properties of any metal, such as high tensile tensile strength along with suitable ductility, excellent tensile strength to weight ratio and economic efficiency can be one of the most important advantages of multilayer metal sheets. In this thesis, the effect of thickness reduction, temperature and annealing time on the mechanical, metallurgical and electrical properties of the copper-silver bimetallic sheet produced by the cold roll bonding method at room temperature was investigated. For this purpose, the uniaxial tensile tests, the electrical resistivity 4 point, microstructure examination using optical microscope, Vickers micro hardness and scanning electron microscope images were used. Also, in order to identify the effective parameters on the electrical resistivity property using the full factorial method, experiment design with the input parameters of thickness reduction (two levels), temperature and annealing time (three levels) and the output parameters of final tensile tensile strength, micro hardness and electrical resistivity Done. The annealing temperature parameter has the most effect on the mechanical and electrical properties of copper-silver bimetallic sheet. After performing the cold roll bonding process and reducing the thicknesses by 50% and 80%, it was observed that the tensile strength of the composite compared to copper and silver sheets Primary increased by 112/18 and 111/52% respectively. The highest tensile tensile strength and the lowest elongation were obtained for the sample produced in 80% thickness reduction. In addition, the highest value of micro hardness for copper and silver layers was obtained at a thickness reduction of 80%, which shows an increase of 98% and 87%, respectively, compared to the original samples. The results of the electrical conductivity test showed that the electrical resistance increases as the thickness increases. With the increase of annealing temperature and time, the electrical resistivity decreased by 20% and 15% compared to pure silver and pure copper, respectively, up to 3 hours and 450°C temperature.

اتصال سرد نوردي , نوار دوفلزي مس- نقره , استحكام كششي پيوند , طراحي آزمايش فاكتوريل كامل , مقاومت ويژه الكتريكي

Cold roll bonding , Copper-silver bimetallic strip , Bond strength , Full factorail design experiment , Electrical resistivity

Arash Abedi

Dr. Ramin Hashemi