تاثير عمليات حرارتي و كرنش اعمالي بر نفوذ اتمي و فاز تشكيل شده در كامپوزيت لايه اي آلومينيوم- تيتانيم توليد شده توسط فرايند نورد تجمعي

Effect of heat treatment and applied strain on atomic diffusion and new phase in Al-Ti layered composite produced by ARB

فرايند نورد تجمعي (ARB) از فرايندهاي تغيير شكل پلاستيكي شديد مي باشد كه براي ساخت كامپوزيت هاي لايه اي فلزي مورد بكار گرفته مي شود. در پژوهش حاضر كامپوزيت لايه اي آلومينيوم - تيتانيم توسط روش نورد تجمعي توليد شد. ساندويچ اوليخ شامل دو نوار آلومينيمي به ضخامت 0/5mm و يك نوار تيتانيمي با ضخامت 0/6 در بين آنها بود. فرايند ARB تا 8 سيكل بر روي ورق آلومينيم خالص (AA1100) و ورق تيتانيم خالص تجارتي انجام شد. بررسي الگوي پراش پرتو ايكس نمونه هاي كامپوزيتي پس از سيكل هاي مختلف از فرايند نورد تجمعي نشان داد كه فاز جديدي حين فرايند نورد تجمعي به وجود نيامد. عمليات حرارتي روي نمونه هاي كامپوزيتي صورت گرفت. نمونه هاي 8 سيكل ARB شده در 3 دماي 550 و 600 و 700 درجه سانتيگراد تحت عمليات حرارتي قرار گرفتند. با توجه به الگوي پراش پرتو ايكس نمونه ها و نتايج آناليز عنصري EDS فاز جديد، Al3Ti تشخيص داده شد. براي بررسي تاثير كرنش اعمالي بر روي نفوذ انم ها، نمونه هاي كامپوزيتي پس از 4 و 6 و 8 سيكل از فرايند ARB در دماي 600 درجه سانتيگراد و به مدت 10 دقيقه عمليات حرارتي شده و الگوي پراش پرتو ايكس مربوط به آنها مورد بررسي قرار گرفت. همچنين آناليز عنصري خطي EDS انجام شد. مشخص شد با افزايش كرنش اعمالي نرخ نفوذ اتمي افزايش مي يابد.

accumulative roll bonding has been extensively used to produce multi-layered composites. Multi-layered Al/Ti composites were produced by accumulative roll bonding (ARB) process using Al 1100 and commercial Ti sheets. Al sheets 500μm thick and Ti sheets 600μm thick were used in this study. sheets were stacked in the manner of two aluminum layers clad alternatively to one titanium layer. Roll bonding was conducted under the condition that the reduction in thickness per cycle was 50%. This procedure was repeated for up to eight cycles. It was observed that the layer thickness of diffused atoms between Al and Ti were increased by increasing the number of ARB cycles. X-ray diffraction patterns of the rolled samples show that there is no new crystalline phase. Heat treatment at different temperatures of 550 ºC , 600 ºC and 700 ºC was applied to the as-rolled laminates. XRD and EDS analysis were used to define the new phases which have been produced in the heat treated samples. This inermetallic was Al3Ti. Effect of applied strain on the atomic diffusion was evaluated using x-ray diffraction pattern of the composite samples which have been prodused after 4, 6, and 8 ARB cycles and heat treated for 10 minutes in 600 ºC. The results show that diffusion rate of aoms and nucleation rate of Al3Ti were increased with increasing the applied strain.