تولید و مشخصه یابی کامپوزیت cu/tic ریزدانه به روش نورد تجمعی پیوندی (arb)

در این پژوهش، از فرایندهای مختلف نورد برای ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی مس/ کاربید تیتانیوم استفاده گردید. برای تولید این کامپوزیت از دو روش استفاده شد که عبارت اند از: الف) آنیل و نورد اتصالی مکرر(car) و ب) نورد تجمعی (arb). ذرات تقویت کننده کاربید تیتانیوم به زمینه فلزی مسی اضافه گردید. استحکام پیوند بین ورق ها و پارامترهای تأثیرگذار روی آن توسط آزمون لایه کنی مورد ارزیابی قرار گرفت. تغییرات ریزساختاری کامپوزیت ها حین فرایندهای مختلف تولید در این پژوهش توسط میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت های ساخته شده از آزمایش های کشش تک محوری و سختی سنجی استفاده شد. بررسی سطح شکست نمونه ها پس از انجام آزمایش کشش با میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گردید. همچنین بررسی های پارامتر بافت با استفاده از پراش پرتو ایکس صورت گرفت. اندازه گیری مقاومت الکتریکی نمونه ها به وسیله دستگاه چهار پروبه صورت گرفت. اندازه دانه ها برای نمونه های ساخته شده به روش car و arb به ترتیب توسط متالوگرافی و نرم افزار maud صورت گرفت. نتایج حاصل از آزمون لایه کنی نشان داد که با افزایش مقدار کاهش ضخامت، چسبندگی و استحکام پیوند بین لایه های مسی در حضور و عدم حضور ذرات پودر tic افزایش می یابد. در کاهش ضخامت 85% به دلیل چسبندگی بالای بین لایه ها، شکست در خود نمونه های مسی رخ داده است. با افزایش اندازه ذرات ژودر tic و کاهش مقدار پودر اضافه شده بین لایه های مسی استحکام پیوند افزایش می یابد. نتایج حاصل از تولید کامپوزیت به وسیله هر دو روش car و arb نشان داد که با افزایش تعداد سیکل های فرایند، تخلخل در نمونه ها کاهش یافته و توزیع ذرات کاربید تیتانیوم در زمینه مسی بهبود یافت. تولید این کامپوزیت توسط روش نورد تجمعی منجر به افزایش 6/2 برابری استحکام کششی نسبت به نمونه اولیه شد در حالی که ازدیاد طول به 39/11% کاهش پیدا کرد. استحکام کششی کامپوزیت cu-2%tic و مس بدون ذرات تقویت کننده تولید شده به روش arb پس از سیکل دهم به ترتیب 496 و 445 مگاپاسگال به دست آمد. برای نمونه های کامپوزیتی و مس بدون ذرات تقویت کننده تولید شده به روش car استحکام کششی به ترتیب 321 و 232 مگاپاسگال حاصل شد. در واقع استحکام کششی کامپوزیت تولید شده به روش car، 7/1 برابر نمونه مس آنیل شده می باشد. مقدار ازدیاد طول برای نمونه کامپوزیتی 40% است. همچنین افزایش تعداد سیکل منجر به بهبود استحکام کششی در نمونه ها گردید. با بررسی سطح شکست مشخص شد که شکست در کامپوزیت های ساخته شده توسط فرایند های car و arb به صورت داکتیل با مکانیزم دیمپل های برشی اتفاق افتاده است. بررسی های بافت نمونه ها نشان داد که صفحه (111) بافت غالب برای نمونه های تولید شده به روش car را تشکیل می دهند در حالی که برای نمونه های تولید شده به روش arb صفحات (200) و (220) بافت غالب را تشکیل می دهند که این خود نشان دهنده افزایش میزان تنش برشی لازم برای تغییر شکل و در نتیجه افزایش استحکام می-باشد. مقاومت الکتریکی نمونه کامپوزیتی تولید شده به روش car و arb به ترتیب برابر با 61 و 68 میکرواهم می باشد. اندازه دانه برای نمونه های مس و کامپوزیتی تولید شده به روش فرایند car به ترتیب حدود 70 و 40 میکرومتر می باشد. توسط روش ریت ولد برای نمونه های مسی و کامپوزیتی تولید شده به روش arb اندازه دانه پس از سیکل دهم حدود 98 و 87 نانومتر بدست آمد.