بررسی رفتار خوردگی و خواص مکانیکی کامپوزیت چند لایه al/steel تولید شده به روش نورد تجمعی

فرآیند نورد تجمعی (accumulative roll bonding (arb)) یکی از رایج ترین روش ها برای تولید مواد ورقه ای فوق ریزدانه شده می باشد. این روش شامل چرخه های مختلفی از نورد، برش و پشته سازی است و تا مرز امکان می تواند تکرار شود. در این تحقیق، کامپوزیت چندلایه al/steel با استفاده از ورق های 1100al- و 12st- به روش arb و تا سه چرخه تولید شد. میکروساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت چندلایه al/steel در چرخه های مختلف arb به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، آزمون کشش و میکروسختی ویکرز مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج آزمون کشش نشان داد که پس از تهیه ی ساندویچ اولیه در مقایسه با مواد آغازی ، هم استحکام تسلیم و هم استحکام نهایی ساندویچ اولیه به طور آشکارا افزایش می یابد در حالی که الانگیشن کاهش می یابد. این قابل توجه است که استحکام کششی کامپوزیت پس از اولین چرخه به 57/390 مگاپاسکال می رسد که 29/1 برابر بیشتر از فولاد آغازی (8/301 مگاپاسکال) است درحالی که چگالی کامپوزیت تقریباً نصف فولاد می باشد. پس از چرخه ی دوم arb، لایه-های فولاد گلویی شده و دچار شکست می شوند و خواص کششی به طور چشمگیری کاهش می یابد. بنابراین، اثر زمان و دمای آنیل روی رفتار خوردگی و خواص مکانیکی کامپوزیت در چرخه اول بررسی شد. نتایج نشان دادند که به طور کلی پس از آنیل استحکام کامپوزیت al/steel کاهش و ازدیاد طول افزایش می یابد. با این حال استحکام در 400 درجه سانتیگراد نسبت به 300 درجه سانتیگراد یک مقدار جزئی افزایش دارد. علاوه بر این، عملیات آنیل در دمای 500 درجه سانتیگراد به دلیل تشکیل لایه ی بین فلزی ترد با سختی بالا در فصل مشترک al/steel، استحکام را به طور چشمگیری کاهش می دهد. نتایج آزمون پتانسیودینامیک نشان داد که پس از فرآیند arb سرعت خوردگی کاهش و پتانسیل شکست افزایش می یابد. اندازه گیری های طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که مقاومت به خوردگی کامپوزیت های al/steel پس از arb افزایش یافت. همچنین نتایج برای کامپوزیت های al/steel آنیل شده نشان دادند که به طور کلی با افزایش دما و زمان آنیل مقاومت به خوردگی کاهش می یابد.