تولید ورق آلومینیوم 5083 نانو ساختار به روش نورد تجمعی- پیوندی و ارزیابی ریزساختار، خواص مکانیکی و بافت

فرایند نورد تجمعی (arb) یکی از روش های تغییر شکل پلاستیکی شدید است که برای رسیدن به مواد فلزی با دانه های بسیار ریز (زیر میکرون) بدون تغییر ابعاد ورق استفاده می شود. در پژوهش حاضر فرایند arb تا 6 سیکل (کرنش معادل 8/4) روی ورق آلومینیوم 5083 با موفقیت انجام شد. هر سیکل فرایند شامل مراحل آماده سازی سطح دو ورق آلومینیومی یکسان، روی هم قرار دادن آن ها، نورد دو ورق با کاهش ضخامت 50% و برش در راستای طولی ورق پس از نورد می باشد. به دلیل عدم تغییر ضخامت ماده اولیه، تکرار فرایند تا رسیدن به کرنش های بسیار بالا امکان پذیر است. تغییرات ریزساختاری حین فرایند arb توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی خواص مکانیکی ورق های آلومینیومی arb شده از آزمایش های کشش تک محوری و سختی سنجی استفاده شد. بررسی سطح شکست نمونه های arb شده پس از انجام آزمایش کشش با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) انجام گرفت. علاوه بر آن بافت در فاصله 25/. میلی متری، ازسطح نمونه ها توسط اندازه گیری پارامتر بافت و شکل های قطبی و توابع توزیع جهت (odf) حاصل از دستگاه پراش پرتو ایکس مجهز به زاویه یاب ارزیابی شد. نتایج نشان داد که در مراحل اولیه فرایند arb دانه های اصلی توسط مرزهای ناشی از تغییر شکل تفکیک شده و سپس با افزایش سیکل arb ساختار لایه ای متشکل از مرزهای لایه ای موازی با جهت نورد به وجود آمد. در سیکل های بالاتر فاصله مرزهای لایه ای کاهش یافته و نهایتاً با افزایش بیشتر کرنش تا سیکل چهارم در اثر وقوع تبلور مجدد پیوسته ساختاری متشکل از دانه هایی با اندازه دانه کمتر از 100 نانومتر حاصل شد. با انجام فرایند arb روی ورق آلومینیوم 5083 تا شش سیکل استحکام و سختی ورق ها حدود 2 و 3 برابر مقدار اولیه افزایش یافت. نتایج نشان داد که تغییرات خواص مکانیکی حین فرایند arb با تغییرات ریزساختاری مطابقت دارد. همچنین با بررسی سطح شکست مشخص شد که شکست در ورق آلومینیومی arb شده به صورت داکتیل با مکانیزم تشکیل دیمپل های برشی اتفاق افتاده است. علاوه بر آن بررسی های بافت حاکی از به وجود آمدن بافت های رشته ای به صورت مشخص می باشد. با ادامه فرایند arb مولفه های مس، برنج، s و دیلامور ظاهر شدند که فقط شدت هایشان در طول arb با هم فرق می کند.