بررسی رفتار ساختاری، مکانیکی و الکتریکی کامپوزیت لایه ای مس تولید شده به روش اتصال نورد تجمعی(ARB)

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 1، دوره 9، شماره 1، خرداد 1394، صفحه 1-7   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

امیرحسین اسلامی^{* 1}؛ سید مجتبی زبرجد²؛ محمد محسن مشکسار³

¹مربی، دانشگاه علمی و کاربردی جهاد دانشگاهی مشهد

²استاد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز

³استاد، دانشکده مهندسی، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

فرآیند نورد تجمعی ARB به عنوان یکی از پر کاربردترین روش­های اعمال تغییر شکل شدید پلاستیک و دستیابی به ساختارهای با اندازه دانه نانومتری در ورق­ها در بعد صنعتی مطرح می­باشد. در پژوهش حاضر به منظور بهبود و افزایش رسانایی و استحکام، کامپوزیت لایه­ای مس با استفاده از روش نورد اتصالی تجمعی تولید گردید. تعداد هفت مرحله نورد تحت شرایط بدون روانکار بر نمونه ها اعمال گردید. پس از تهیه کامپوزیت به منظور بررسی خواص آنها، آنالیز های مکانیکی، ساختاری و الکتریکی در مراحل مختلف فرایند انجام شد. با انجام آزمایش های مکانیکی، سختی، تنش تسلیم، استحکام و چکش خواری بررسی گردید. این آزمایشها نشان دادند که سختی، تنش تسلیم و استحکام با افزایش مراحل ARB بطور چشمگیری افزایش می یابد. همچنین به منظور بررسی تغییرات ساختار لایه ای از میکروسکوپ نوری استفاده شد. در نهایت از روش پراب چهار نقطه برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی مس خالص ARB شده در مراحل مختلف استفاده گردید.

کلیدواژه‌ها

اتصال نورد تجمعی؛ کامپوزیت لایه ای؛ خواص مکانیکی؛ مقاومت الکتریکی

مراجع

[1]    امیرحسین اسلامی،"بررسی اثرات ذرات دی سیلیساید مولیبدن(MoSi₂)  بر رفتار مکانیکی و الکتریکی ماده مرکب زمینه مس تولید شده به روش اتصال نوردی تجمعی (ARB)"،نشریه مواد نوین ، دوره 4، شماره 13، ص57-68، پاییز1392.

 [2]  H. Eslami, S.M. Zebarjad&  M.M. Moshksar, “A study on the mechanical and magnetic properties of Cu/Ni multilayer composite fabricated by Accumulative Roll Bonding process (ARB)”, Materials Science and Technology, Vol. 29, pp. 52-64, 2013.

 [3]  S. A. Hosseini, H. Danesh Manesh, “High-strength, high-conductivity ultra-fine grains commercial pure copper produced by ARB process”, Materials and Design, Vol 30, pp. 2911–2918, 2009.

 [4]  Y. Saito, N. Tsuji, H. Utsunomiya, T. Sakari & R.G. Hong, “Ultra-fine grained bulk aluminum produced accumulative roll-bonding (ARB) process”, Scripta Materialia, Vol. 39, pp.1221-1227, 1998.

 [5]  J. Young Hwan, K. Sang shik & H. Seung- Zeon, "Tensile Behavior of Commercially Pure Copper Sheet Fabricated by2- and 3- Layered Accumulative Roll Bonding(ARB)Process", Metal and Materials International, Vol. 14, pp. 171-179, 2008.

 [6]  Y. S. Kim, S. H. Kang, & D. H. Shin,” Effect of rolling direction on the microstructure and mechanical properties of accumulative roll bonding (ARB) processed commercially pure 1050 aluminum alloy”, Materials Science Forum, Vol. 503, pp. 681-686, 2006.

 [7]  B.A. Movchan, FD. Lemkey,” Mechanical properties of fine-crystalline two-phase materials”, Material Science and Engineering.A,Vol.45,1997.

 [8]  L. Cha-Yong, H. Seung-Zeon & H. L. Seong,"Formation of Nano-Sized Grains in Cu and Cu-Fe-P Alloys by Accumulative Roll Bonding Process",Metals and Materials International, Vol.12, pp.225-232, 2006.

 [9]  H. Sekine, R Chen, “A combined microstructure strengthening analysis of SiCp/Al metal matrix composites”, Composites, Vol. 26, pp.183-188, 1995.

 [10]  C. Lu, K. Tieu & D. Wexler, “Significant enhancement of bond strength in the accumulative roll bonding”, Composites, Vol. 26, pp. 145-156, 2008.

 [11]  C. P. Heason, P. B. Prangnell, “Texture Evolution and Grain Refinement in Al Deformed to Ultra-High Strains by Accumulative Roll Bonding (ARB)”, Material Science Forum, Vol. 733, pp. 408-418, 2002.

 [12]  N. Hansen, X. Huang, R. Ueji & N. Tsuji, “Structure and strength after large strain deformation”, Mater Sci Eng A, Vol, 191, pp. 387–389, 2004.

 [13]  J. Abenojar, F. Velasco & M. A. Martinez, “Optimization of processing parameters for the Al %10 B4C system obtained by mechanical alloying”, Journal of Materials Processing, Vol. 328, pp.222-229, 2008.

 [14]  L. Ghalandari, M. M. Moshksar, "High Strength and High Conductive Cu/Ag Multilayer Produced by ARB", Journal of Alloys and Compounds, Vol. 506, pp. 172-178, 2010.