تحليل خواص مكانيكي، شكست نگاري و ريزساختار كامپوزيت لايه اي آلومينيوم/مس توليد شده به روش پيوند سرد نوردي

Investigation of mechanical properties, fracturgeraphi and microstructure of layered Al/Cu composite produced by cold roll bonding

در سال هاي اخير كامپوزيت هاي لايه اي مورد توجه بسياري از محققين و صنايع مختلف قرار گرفته است . يكي از روش هاي توليد كامپوزيت هاي لايه اي روش بهبود سرد نوردي مي باشد كه نسبت به ساير روش هاي توليد كامپوزيت از لحاظ اقتصادي به صرفه مي باشد و قابليت توليد كامپوزيت هاي لايه اي با جنس هاي مختلف را دارد . در اين پژوهش كامپوزيت لايه اي آلومينيوم/مس با استفاده از روش پيوند نوردي در دماي اتاق، بدون استفاده از روانكار و با استفاده از يك ماشين نورد آزمايشگاهي با اعمال كاهش ضخامت 60% توليد شد. همچنين خواص مكانيكي، شكست نگاري و ريزساختار با استفاده از آزمون كشش تك محوره، ميكروسختي، عكس برداري از سطح مقطع شكست با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و ميكروسكوپ نوري مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از آزمون هاي انجام شده حاكي از افزايش استحكام و ميكروسختي براي نمونه ي كامپوزيتي آلومينيوم/مس نسبت به نمونه هاي اوليه آلومينيوم 5052 و مس خالص مي باشد كه عامل اصلي اين افزايش اعمال كرنش زياد و كار سرد مي باشد. استحكام كششي براي نمونه ي توليد شده به 415مگاپاسكال مي رسد كه نسبت به نمونه هاي اوليه آلومينيوم و مس به ترتيب 48% و 140% افزايش مي يابد. همچنين ميكروسختي براي هر لايه به صورت جداگانه محاسبه شد و براي لايه هاي آلومينيوم و مس به ترتيب 14% و 83% افزايش يافت. عكس هاي ميكروسكوپ الكترون روبشي نشان مي دهد كه مكانيزم شكست نرم براي كامپوزيت لايه اي آلومينيوم/مس همانند نمونه هاي اوليه حاكم است، البته با اين تفاوت كه ميكروحفرات براي نمونه ي كامپوزيتي نسبت به نمونه هاي اوليه كم عمق تر و كوچكتر شده اند.

In the present study، Al/Cu layered composite was produced through CRB method at room temperature، without lubricant and via using laboratory rolling machine by applying 60% reduction in thickness. Also mechanical properties، fracturgraphi and microstructure investigated through uniaxial tensile test، microharsness، scanning electron and optiv microscope. Results of carried out tests، showed the value of tensile strength and microhardness for Al/Cu layered composite compared to initial Al 5052 and pure Cu، increased that the main cause of this increase is applied high strain and cold working. Value of tensile strength for Al/Cu layered composite received 415 MPa that compared to initial Al 5052 and pure Cu 48% and 140% enhanced، respectively. Also microhardness calculated for each layers of composite individually and for Al and Cu increased 14% and 83% respectively. Results of SEM demonstrated that ductile fracture mechanism govern for Al/Cu composite such as initial samples، but the difference is that dimples for composite layers shallower and smaller compared to initial samples.