عنوان مقاله :
بررسي خواص ريزساختاري و كششي آلياژ حافظه‌دار CuZnAl توليدشده با استفاده از فرآيند نورد تجمعي و عمليات حرارتي پس از آن
عنوان به زبان ديگر :
Investigation of Microstructure and Tensile Properties of CuZnAl Shape Memory Alloy Produced by Accumulative Roll Bonding and Subsequent Heat Treatment
پديد آورندگان :
عوض‌زاده، مهسا دانشگاه صنعتي شيراز - دانشكده مهندسي و علم مواد، شيراز , عليزاده، مرتضي دانشگاه صنعتي شيراز - دانشكده مهندسي و علم مواد، شيراز , طيبي، مسلم دانشگاه صنعتي شيراز - دانشكده مهندسي و علم مواد، شيراز
كليدواژه :
نورد تجمعي , كامپوزيت چند لايه , عمليات حرارتي , اثرحافظه داري , آلياژ حافظه دار , خواص ريزساختاري و كششي
چكيده فارسي :
در پژوهش حاضر، كامپوزيت لايه‌اي Cu/Zn/Al با استفاده 9 پاس فرآيند نورد تجمعي فرآوري شد. پس از آن عمليات حرارتي در دماها (750 تا 950درجه سانتي‌گراد) و زمان‌هاي (10 تا 25دقيقه) مختلف بر روي كامپوزيت‌هاي فرآوري به‌منظور توليد آلياژ حافظه‌دار CuZnAl انجام شد. خواص ريزساختاري (كامپوزيت‌ها و آلياژ) با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و پراش‌سنجي اشعه ايكس مورد تحقيق قرار گرفت. خواص كششي و خاصيت حافظه‌داري كامپوزيت‌ها و آلياژهاي فرآوري‌شده با استفاده از آزمون كشش مورد بررسي قرار گرفت. بررسي‌هاي ريزساختاري نشان داد كه ناپايداري‌هاي پلاستيك و باندهاي برشي در لايه‌هاي مختلف كامپوزيت‌هاي فرآوري‌شده به‌وجود مي‌آيد. علاوه‌بر اين، كامپوزيتي با توزيع يكنواختي از لايه‌هاي تقويت‌كننده روي و آلومينيوم بعد از 9 پاس نورد تجمعي حاصل شد. استحكام كامپوزيت از پاس اول تا سوم افزايش و سپس از پاس پنجم تا نهم كاهش يافت. سرانجام بيشترين استحكام (330مگاپاسكال) و ازدياد طول (31/52%) به‌ترتيب در پاس‌هاي سوم و اول حاصل شد. نتايج نشان داد كه آلياژ حافظه‌دار CuZnAl به‌صورت موفقيت‌آميزي با استفاده از فرآيند نورد تجمعي و عمليات حرارتي پس از آن حاصل مي‌شود. همچنين مشاهده شد كه آلياژ عمليات حرارتي‌شده در دماي 900درجه سانتي‌گراد و سردشده در آب يخ شامل فاز مارتنزيت است. علاوه‌بر اين، آلياژ بازپخت‌شده در دماي 900درجه سانتي‌گراد به مدت 15دقيقه حافظه‌داري خوب و استحكامي در حدود 503مگاپاسكال از خود نشان داد.
چكيده لاتين :
In the present study, Cu/Zn/Al multi-layered composite was processed by accumulative
roll bonding (ARB) through nine passes. Afterwards, heat treatment processes at various
temperatures (750-950℃) and times (10-25min) were done on the prepared composites to
fabricate CuZnAl shape memory alloys. The microstructure (composites and alloy) were
investigated using scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Tensile properties
and shape memory effect of the composites and alloys were also investigated by tensile test.
The microstructure investigations show that plastic instability and shear bands occurred in
different layers in the composite. In addition, a composite with a uniform distribution of Zn
and Al reinforcing layers was produced after nine passes. The tensile strength of the composite
increased from the first cycle to the third ARB cycle and then decreased from the fifth to the
ninth ARB cycle. Finally, the best UTS (about 330MPa) and elongation (about 31.52%) values
were obtained on the third and first pass, respectively. The results showed that CuZnAl shape
memory alloy was successfully fabricated by the accumulative roll bonding process and next
heat treatment. It was also found that the alloys treated at 900°C and cooled in ice water consist
of martensitic phase. Additionally, the alloy annealed at 900°C for 15 minutes exhibited a good
shape memory effect and strength (about 503MPa).
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك مدرس
