بررسي اثر دماي نورد و ضخامت آلومينيوم بر رفتار كششي كامپوزيت‌‏هاي لايه‌‏اي آلومينيوم 1050 /فولاد 304/آلومينيوم 1050: مقايسه داده‏‌هاي عملي و قانون مخلوط‏‌ها

توليد كامپوزيت‌هاي لايه‌اي با استفاده از فرايند نورد، از معدود روش‌هايي است كه امكان دستيابي به بهينه ميزان خواص مكانيكي آلياژهاي تشكيل‌دهنده لايه‌ها را به‌صورت اقتصادي فراهم ميسازد. به‌عنوان مثال، به منظور توليد سازه‌هايي با استحكام ويژه مناسب و نرخ توليد بالا، توليد ساختارهاي لايه‌‌هاي متشكل از آلومينيوم و فولاد با استفاده از فرايند نورد پيشنهاد ميشود. خواص مكانيكي ساختارهاي لايه‌هاي فوق تابع پارامترهاي بسياري از جمله، تركيب شيميايي آلياژهاي آلومينيوم و فولاد، ضخامت و تعداد لايه‌ها ، مقدار كرنش نورد، دما و سرعت نورد ميباشد. در اين پژوهش، به بررسي اثر دما و ضخامت ورق آلومينيوم بر رفتار كششي كامپوزيت‌هاي سه اليه آلومينيوم /1050 فوالد /304 آلومينيوم 1050 پرداخته شده است. بدين منظور دو سري نمونه متشكل از دو اليه آلومينيوم (يك مرتبه با ضخامت 3 ميليمتر و يك مرتبه با ضخامت 2 ميليمتر( و يك اليه ورق فوالدي )با ضخامت 1 ميليمتر) تحت نورد گرم دماي 300 درجه سانتيگراد( با كاهش سطح مقطع 55 درصد قررا گرفته است. همچنين دوسري نمونه متشكل از دو لايه آلومينيوم )يك مرتبه با ضخامت 1 ميليمتر و يك مرتبه با ضخامت 2 ميليمتر( و يك اليه ورق فولادي )با ضخامت 1 ميليمتر( با كاهش سطح مقطع 55 درصد تحت نورد سرد قرار گرفته است. نتايج آزمون كشش حاكي از آن است كه مستقل از دماي نورد، با كاهش ضخامت آلومينيوم، استحكام بيشينه افزايش يافته و مقدار افزايش نيز بيش از مقداري است كه از قانون مخلوط‌ها پيش بيني ميشود. دليل اين امر ناشي از اتصال مناسب بين لايه‌هاي آلومينيوم و فولاد است. همچنين نمونه نورد شده در دماي اتاق 10 درصد استحكام بيشينه بالاتري نسبت به نمونه نورد شده در دماي 300 درجه سانتيگراد دارد. همچنين انرژي جذب شده تا شكست، در نمونه تحت نورد گرم، 38 درصد بيشتر از نمونه تحت نورد سرد است. اين تفاوت در رفتار مكانيكي ماده ناشي از اثر كار سرد روي ساختار كامپوزيتي است. انرژي جذب شده قبل از شروع ترك در نمونه هاي با آلومينيوم ضخيمتر، كمتر از انرژي جذب شده در آنها حين رشد ترك بوده و رفتار فوق با قانون مخلوطها مطابقت دارد.