تولید و مشخصه یابی کامپوزیت‌های Cu/Al/Al2O3 تولید شده به روش اتصال نورد تجمعی (ARB)

در پژوهش حاضر از فرآیندARB به منظور تولید نانوکامپوزیت Cu/Al/Al2O3 استفاده شده است. فرآیند نورد بدین ترتیب صورت گرفت که پس از آماده سازی سطحی ورق‌ها، سه ورق آلومینیوم بین چهار ورق مس قرار داده شده و بین آن‌ها پودر اکسید آلومینیوم ریخته شد و این ساندویچ هفت لایه‌ای نورد شد. سپس کامپوزیت حاصل از وسط به دو نیم شده، عملیات سطحی روی آن انجام گرفت و این دو نیمه روی هم قرار گرفتند و دوباره نورد شدند. فرآیند نورد تا 9 مرحله انجام گرفت. به منظور جلوگیری از ترک و شکست در فرآیند نورد بین هر دو مرحله نورد عملیات آنیل در دمای 250 درجه و جهت دستیابی به آلیاژ عملیات آنیل در دمای 850 درجه سانتیگراد انجام شد و همچنین ریزساختار و خواص کششی حین مراحل اعمالی بررسی شدند. بررسی‌های ساختاری و ریزساختاری توسط میکروسکوپ‌های نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و همچنین آزمون XRD مورد مطالعه قرار گرفت و تغییرات خواص مکانیکی در مراحل مختلف توسط آزمون کشش و سختی سنجی اندازه‌گیری و بررسی شد. همچنین تغییرات خواص خوردگی کامپوزیت در مراحل مختلف بررسی شد. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که با تکرار مراحل فرآیند، ضخامت لایه تقویت کننده آلومینیوم کاهش یافته و در مراحل پایانی در اثر شکست در زمینه پخش می‌شود. همچنین پودر اکسیدآلومینیوم به صورت یکنواختی در زمینه توزیع می‌شود. با افزایش تعداد مراحل، اندازه دانه‌های کامپوزیت نسبت به اندازه اولیه آن تا حدود5 برابر کوچک شده و در مرحله پایانی به حدود 26/31 نانومتر می‌رسد. با اعمال فرآیند ARB استحکام نهایی کامپوزیت نسبت به ورق‌های اولیه مس و آلومینیوم از 252 به 420 مگاپاسکال و سختی تقریباً از 55 به 140 ویکرز افزایش یافت. طی بررسی‌ها مشخص شد، شکل غالب خوردگی در این کامپوزیت خوردگی حفره‌ای است لذا می‌توان نتیجه گرفت، مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای محصولات تولید شده به روش ARB  پایین است.