رويكرد جديد براي افزايش هم زمان استحكام و رسانايي الكتريكي ورق مس فوق ريزدانه توليدشده توسط پيوند نورد تجمعي- پيوند نوردي

New Strategy to Simultaneous Increase in Strength and Electrical Conductivity of UFG Copper Strip Fabricated via Accumulative Roll Bonding- Cold Roll Bonding

پيوند نورد سرد يك نوع فرآيند اتصال دهي مابين فلزات مشابه يا غيرمشابه است كه پيوند بين فلزات از طريق اعمال تغيير شكل پلاستيك توسط فرآيند نورد در دماي اتاق برقرار مي شود. از طرفي، فرآيند پيوند نورد تجمعي به عنوان يكي از روش هاي اعمال تغيير شكل پلاستيك شديد با امكان دستيابي به ساختار فوق ريزدانه و خواص مكانيكي بهبوديافته مطرح است. در اين پژوهش يك روش تركيبي متشكل از فرآيندهاي پيوند نورد تجمعي و پيوند نورد سرد به منظور ساخت ورق مسي فوق ريزدانه با افزايش هم زمان استحكام و هدايت الكتريكي پيشنهاد شد. ريزساختار خواص مكانيكي و هدايت الكتريكي نمونه توليدشده با روش تركيبي و نمونه هاي حاصل از سيكل هاي مختلف فرآيند پيوند نورد تجمعي مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج حاصل از بررسي ريزساختار ماده توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان داد كه در ساختار كريستالي نمونه توليدشده به روش تركيبي، طيف گسترده اي از دانه هاي بسيار ريز در محدوده چندصدنانومتر با توزيع يكنواخت ديده مي شوند. همچنين نتايج حاصل از آزمون كشش و سختي حاكي از افزايش پيوسته مقدار استحكام و سختي با افزايش تعداد پاس هاي نورد بود. در نهايت، بررسي هدايت الكتريكي توسط آزمون پروب چهار نقطه نشان داد كه با افزايش تعداد سيكل هاي فرآيند پيوند نورد تجمعي، هدايت الكتريكي كاهش مي يابد، در حالي كه در نمونه توليدشده به روش تركيبي افزايش همزمان استحكام، سختي و هدايت الكتريكي مشاهده شد.

The cold roll bonding (CRB) is a type of bonding process between similar and/or dissimilar metals that is bonded through plastic deformation via rolling process at room temperature. In addition, the accumulative roll bonding (ARB) process is considered as one of the methods for applying severe plastic deformation (SPD) with the ability to achieve ultra-fine grains (UFG) structure and improved mechanical properties. In this research, a combined method was suggested consisting of ARB and CRB processes in order to fabricate UFG copper strip with simultaneous increase of strength and electrical conductivity. Microstructure, mechanical properties, and electrical conductivity of copper specimen fabricated via combined method and ARB processes were investigated. Field emission scanning electron microscope (FESEM) micrographs showed in the crystalline structure of the specimen fabricated via combined method, a large amount of the UFG with uniform distribution are observable. Also tensile strength and hardness of strips increased with increasing the number of rolling passes. Finally, investigation the electrical conductivity of the specimens by four-point probes test showed electrical conductivity decreases with increasing the number of ARB cycles, while the specimen fabricated via combined method increased simultaneously strength, hardness, and high electrical conductivity.