تأثیر مسیر کرنش در فرایند نورد تجمعی پیوندی (arb) بر ریزساختار و خواص مکانیکی نوار مسی

در پژوهش حاضر تأثیر مسیرهای کرنش در فرایند نورد تجمعی پیوندی بر خواص مکانیکی و ریزساختار نوارهای مسی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از نورد تجمعی پیوندی مستقیم (مسیر a) و همچنین نورد تجمعی پیوندی با زاویه¬های چرخش 90 درجه در جهت پاد¬ساعتگرد (مسیر bc)، 90± درجه (مسیر ba) و 180 درجه (مسیر c) استفاده شد. جهت انجام این پژوهش از نوارهای مسی خالص تجاری با ضخامت 1 میلی متر و در ابعاد 5 × 15 سانتی متر برای نورد مستقیم و 180 درجه و 4 × 5 سانتیمتر برای چرخش های 90 درجه استفاده گردید. فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیرهای مختلف تا 8 سیکل (کرنش معادل 4/6) روی ورق¬های مسی با موفقیت انجام شد. در فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیر a نمونه¬ها در سیکل دوم چرخانده نشد در حالی که در مسیرهای bc، ba و c نمونه¬ها پس از نورد در سیکل اول به ترتیب 90 درجه در جهت پادساعتگرد ، 90± و 180 درجه حول محور عمود بر جهت نورد چرخانده شد. به منظور بررسی شرایط پیوندهای ایجاد شده در طی فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیرهای مختلف از تصاویر میکروسکوپ نوری استفاده شد. نتایج نشان داد که در هر چهار مسیر با افزایش تعداد سیکل پیوندهای ایجاد شده در سیکل¬ قبل بهبود یافت. همچنین بررسی¬ها نشان داد که پیوندهای ایجاد شده در فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیرهای bc، ba و c نسبت به فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیر a در تعداد سیکل یکسان دارای شرایط بهتری هستند. تغییرات ریز ساختاری حین فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیرهای مختلف، توسط آزمون پراش الکترونی برگشتی مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر پراش الکترونی برگشتی نشان داد که ساختار لایه¬ای در حین فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیرهای a و c به وجود آمد در حالی که ریز ساختار نمونه¬های فرایند نورد تجمعی پیوندی شده با مسیرهای bc و ba شامل دانه¬هایی تقریباً هم محور بود. به منظور بررسی خواص مکانیکی ورق¬های نورد تجمعی پیوندی شده با مسیرهای مختلف از آزمایش کشش تک محوری و سختی سنجی استفاده شد. نتایج نشان داد که با انجام فرایند نورد تجمعی پیوندی روی ورق¬های مسی و در هر چهار مسیر، سختی و استحکام نهایی ورق¬ها حدود 2 برابر مقدار اولیه افزایش یافت. همچنین مقدار سختی و استحکام ورق¬های نورد تجمعی پیوندی شده با مسیر a و c بالاتر از ورق¬های نورد تجمعی پیوندی شده با مسیر bc و ba بود. بررسی سطح شکست نمونه-های نورد تجمعی پیوندی شده با مسیرهای مختلف پس از انجام آزمایش کشش با میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گرفت و مشخص شد که شکست در ورق¬های تولید شده در هر چهار مسیر دارای شکست نرم با مکانیزم تشکیل دیمپل¬های برشی است.