تولید ورق کامپوزیتی از آلیاژ آلومینیوم 1200 و آلیاژ مس 10200 به روش arb و بررسی تاثیر عملیات حرارتی بر پایداری ساختار

کامپوزیت‏های چند لایه فلزی از خواص مکانیکی، الکتریکی و مغناطیسی مناسبی برخوردارند و اخیرا تولید این کامپوزیت‏ها بوسیله روش‏های تغییرشکل شدید پلاستیک مورد توجه قرارگرفته است. یکی از روش‏های مورد استفاده اتصال نوردی انباشتی (arb) می‏باشد، که در آن انباشت کرنش در دانه‏ها سبب ریز شدن آنها، تحت اثر تغییر شکل پلاستیکی بسیار زیاد می‏شود. در این پژوهش هدف تولید کامپوزیت al/cu به روش arb و برسی خواص فیزیکی و مکانیکی آن طی سیکل‏های مختلف می‏باشد. به این منظور ورق‏هایی از آلومینیوم و مس خالص تجاری و به ضخامت mm1 در ابعاد mm 20×250 به عنوان فازهای زمینه و تقویت کننده مورد استفاده قرار گرفت. برای تولید ساندویچ اولیه یک لایه مس در میان دو لایه آلومینیوم قرار داده شد. سپس با اعمال جمعا 66% کاهش ضخامت در دو مرحله نورد در دمای اتاق ضخامت کامپوزیت از mm3 به mm1 رسید و در ادامه تحت 5 سیکل arb قرار گرفت. سپس نمونه های 5 سیکل arb شده را در چهار دمای متفاوت آنیل نمودیم تا پایداری حرارتی کامپوزیت و تغییرات خواص آن در دماهای متفاوت بررسی گردد. سپس بررسی‏های ساختاری و ریز ساختاری نمونه‏ها انجام گردید. برای بررسی فصل مشترک ازآنالیز پراش اشعه ایکس xrdاستفاده گردید و برای بررسی ریز ساختار کامپوزیت از میکروسکوپ نوری استفاده شد. همچنین به توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی sem سطوح شکست بررسی گردید. تغییرات خواص مکانیکی توسط تست کشش و سختی سنجی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان می‏دهد که ضمن افزایش پراکندگی فاز تقویت کننده با تکرار سیکل‏های فرآیند این فاز از حالت لایه‏ای به حالت ذره‏ای تبدیل می‏شود. با افزایش تعداد سیکل‏ها دانه‏بندی لایه آلومینیوم ریزتر گردیده و اندازه دانه‏ها کاهش یافته همچنین با توجه به نفوذ اتم‏های آلومینیوم و مس در یکدیگر درفصل مشترک دو لایه، در دمای آنیل c400 فاز al2cu به وجود آمده است. با افزایش سیکل‏های arb استحکام تسلیم و استحکام نهایی کامپوزیت و همچنین سختی سطح افزایش یافته است و با افزایش دمای آنیل شاهد کاهش آنها می‏باشیم. اما در دمای آنیل c400 شاهد بهبود خواص مکانیکی نسبت به دمای c300 هستیم.