بررسي ريزساختاري و خواص مكانيكي كامپوزيت لايه‌اي فوق ريزدانه Al / Ni توليدشده توسط فرآيند اتصال نورد تجمعي (ARB)

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق با استفاده از فرآيند اتصال نورد تجمعي (ARB) و تكرار آن تا پنج سيكل، كامپوزيت‌هاي آلومينيم و نيكل از فويل‌هاي آلومينيم و نيكل توليد شد. در اين راستا چيدمان فويل‌ها به صورتي در نظر گرفته شد كه دو كامپوزيت با درصد حجمي و وزني مختلف به دست آيد. كامپوزيت A با درصد وزني 34%Al-66%Ni برابر با درصد حجمي 63%Al-37%Ni و چيدمان فويل‌ها بعد از عمليات آماده‌سازي سطحي به‌صورت يك‌درميان انجام شد. كامپوزيت B با درصد وزني 55%Al-45%Ni برابر با درصد حجمي 80%Al-20%Ni و چيدمان فويل‌ها به‌صورت يك فويل نيكل بين دو فويل آلومينيم انجام شد. نتايج ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان‌دهنده آن است كه با افزايش مراحل ARB لايه‌هاي نيكل پيوستگي خود را ازدست‌داده و به‌صورت قطعاتي درزمينه آلومينيم پخش مي‌شوند. همچنين هرچه تعداد مراحل بيشتر شود توزيع ضخامت لايه‌هاي نيكل حالت يكنواخت‌تري به خود مي‌گيرد. با انجام فرايند عمليات حرارتي در دماهاي 200 و 250 و 300 درجه سانتي‌گراد بر روي كامپوزيت‌هاي توليدي، تركيب بين فلزي در فصل مشترك لايه‌هاي نيكل و آلومينيم شروع به جوانه‌زني و رشد كرده است. به‌منظور بررسي ريزساختار از ميكروسكوپ نوري استفاده شد. اتصال لايه‌ها و فصل مشترك بين آن‌ها با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شد. براي ارزيابي خواص مكانيكي، آزمون ميكرو سختي ويكرز و آزمايش كشش تك‌محوري در دماي اتاق انجام شد. نتايج آزمون كشش نشان مي‌دهد كه پس از تهيه سيكل اول استحكام تسليم و استحكام كششي نسبت به فويل‌هاي اوليه افزايش چشم‌گيري داشته است اين قابل‌توجه است كه استحكام كششي كامپوزيت‌هاي A و B پس از اولين سيكل به ترتيب به 214 و 207 مگا پاسكال مي‌رسد. با افزايش دماي عمليات حرارتي استحكام تسليم و كششي كاهش‌يافته و ازدياد طول كامپوزيت‌ها افزايش‌يافته است كه روند تغييرات استحكام كششي و ازدياد طول نمونه‌هاي كامپوزيتي A و B تا حد زيادي مشابه يكديگر است. عمليات آنيل در دماي 300 درجه سانتي‌گراد به دليل تشكيل لايه بين فلزي ترد با سختي بالا در فصل مشترك Al/Ni استحكام را به‌طور چشم‌گيري كاهش مي‌دهد. واژه‌هاي كليدي: اتصال نورد تجمعي، كامپوزيت الومينيم-نيكل، خواص مكانيكي، ريزساختار

194789

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عليرضا ايواني

شكل دادن فلزات و مواد

دكتر حميدرضا جعفريان - دكتر محمدتقي صالحي