بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي نانوكامپوزيت مس-آلومينا (Cu-Al2O3) توليدشده به روش نورد تجمعي

فرآيند نورد تجمعي يكي از روشهاي تغييرشكل پلاستيك شديد است كه عمدتا به منظور توليد مواد فوق ريزدانه و كامپوزيت هاي فلزي مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين پژوهش، ريزساختار و خواص مكانيكي ورق مس خالص در شرايط آنيل محلولي و ورق نانوكامپوزيت Cu/Al2O3 با مقدار حجمي % 2 آلومينا كه به ميزان 2 پاس تحت عمليات نورد تجمعي در دماي اتاق و بدون روانكار قرار گرفته بود، بررسي گرديد. بررسي هاي ريزساختاري با استفاده از ميكروسكپ هاي نوري و الكتروني روبشي، و بررسي خواص مكانيكي با استفاده از آزمايش سختي سنجي و كشش انجام شد. بررسي ريزساختاري با استفاده از ميكروسكپ نوري نشان داد كه پيوند ايجاد شده بين ورقه هاي مسي آغشته به پودر آلومينا پس از اعمال فرايند نورد تجمعي به ميزان 2 پاس از كيفيت مناسبي برخوردار بود. همچنين، بررسي ريزساختاري با استفاده ميكروسكپ الكتروني روبشي نشان داد كه اندازه متوسط دانه-هاي ورق مسي از مقدار حدودnm 80 در نمونه اوليه به ميزان حدود nm700 در نمونه تغييرشكل پلاستيك شديد يافته، كاهش يافت. همچنين، مشخص گرديد كه توزيع نانوذرات آلومينا در سطح ورق كامپوزيت فرآوري شده نسبتا يكنواخت بوده و باندهاي برشي در سطح آن قابل مشاهده است. نتايج آزمايش سختي سنجي ويكرز نشان داد كه اعمال فرايند نورد تجمعي به ميزان 2 پاس بر روي ورق هاي مسي آغشته به پودر آلومينا و توليد ورق نانوكامپوزيت Cu/Al2O3، سختي نمونه را تا مقداري بيش از دو برابر سختي ورق مس خالص افزايش داد به نحوي كه سختي از ميزان حدود 49 ويكرز در نمونه ورق مسي اوليه به حدود 103 ويكرز در نمونه كامپوزيت تهيه شده افزايش يافت. همچنين، بررسي رفتار كششي كامپوزيت فرآوري شده حاكي از دستيابي به ماده اي با استحكام نهايي حدود MPa270 و كرنش شكست 13% بود.