Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Rezaian,MohammadReza Toroghinejad
احمد رضائیان (استاد راهنما) محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Mirzaei
محمد میرزائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Effect of strain path on microstructure and mechanical properties of 60/40 alpha brass strip by accumulative roll bonding process
s The aim of this investigation is the effect of the strain path on microstructure and mechanical properties of 60/40 alpha brass strip by accumulative roll bonding (ARB) process. The brass strips were produced (up to 5 cycles) by direct ARB process (route A) and with rotation angle 90° anti-clockwise ( route B C ), ± 90° (route B A ) and 180° (route C) around normal direction during ARB process. To conduct this study, the strips with a thickness of 1 mm and dimension of 6×10 cm 2 were used for route A and C, and dimension of 6×6 cm 2 was used for route B A and B C . The quality of roll-bonding produced in different strain path ARB was evaluated using optical microscopy. The results indicated that in A and C routes the bonding strength was improved with increasing the number of cycles but B A and B C routes indicated weaker bonding strength. It was also found that the interface bonding in the routes B A , B C and C seemed to have lower quality than that of route A. Tensile and hardness tests were performed on the produced sheets for evaluating their mechanical properties. The tensile strength and hardness values of the ARB processed 60/40 alpha brass strips with different routes increased about 300% higher than that of the annealed brass used as the original raw material. To better understand the mechanical behavior on different strain path, shear strain was simulated and compared. The results illustrated that shear strain decreased with changed rolling direction. In addition, the crystallite size, microstrain and dislocation density was estimated by using Rietveld method for all routes and various ARB cycles. The results showed crystallite size was between 22-32 nm in any routes. In order to clarify the failure mode, fracture surfaces after tensile test were studied by scanning electron microscopy. Fracture surfaces observations showed that failure mode in the ARB processed 60/40 alpha brass with different routes was "shear ductile rupture" with small elongated dimple.
در پژوهش حاضر تاثیر مسیر‌های کرنش در فرایند نورد تجمعی پیوندی (ARB) بر خواص مکانیکی و ریز‌ساختاری نوار‌های برنج 40/60 مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از نورد تجمعی پیوندی مستقیم (مسیر A) و همچنین نورد تجمعی پیوندی با زاویه‌های چرخش 90 درجه در جهت پادساعتگرد (مسیر B C )، 90 (مسیر B A ) و 180 درجه (مسیر C) استفاده شد. در فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیر A نمونه‌ها در سیکل دوم چرخانده نشد در حالی که در مسیرهای B C ، B A و C نمونه‌ها پس از نورد در سیکل اول به ترتیب 90 درجه در جهت پادساعتگرد ، 90 و 180 درجه حول محور عمود بر جهت نورد چرخانده شد. جهت انجام این پژوهش از نوارهای برنج 40/60 تجاری با ضخامت 1 میلی‌متر و در ابعاد 6 × 10 سانتی‌متر برای مسیر‌های A و C و 6 × 6 سانتیمتر برای مسیرهای B A و B C استفاده گردید. فرایند نورد تجمعی پیوندی با مسیرهای مختلف تا 5 سیکل (کرنش معادل 0/4) روی ورق‌های برنجی با موفقیت انجام شد. به منظور بررسی شرایط پیوند‌های ایجاد شده در طی فرایند نورد تجمعی پیوندی از میکروسکوپ نوری استفاده شد. نتایج نشان داد که در مسیر‌های A و C با افزایش تعداد سیکل، پیوندهای ایجاد شده در سیکل‌های قبل بهبود یافته‌است ولی در مسیر‌های B A و B C ، پیوند‌های ایجاد شده در فصل‌مشترک عدم چسبندگی بیشتری را نسبت به دو مسیر قبل نشان دادند. به منظور بررسی خواص مکانیکی ورق‌های نورد تجمعی شده با مسیر‌های مختلف از آزمون کشش تک‌محوری و سختی‌سنجی استفاده شد. نتایج نشان داد که استحکام کششی و سختی در تمامی مسیر‌ها تا سه برابر نمونه اولیه افزایش یافت. همچنین برای درک بهتر کرنش برشی اعمالی، این کرنش برشی شبیه‌سازی شده و برای هر چهار مسیر ارائه و با هم مقایسه شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی کرنش‌های برشی نشان داد که کرنش‌های برشی بیشترین مقدار خود را زمانی دارا هستند که مسیر کرنش در حین فرایند تغییر نکند. علاوه بر این، اندازه دانه‌های فرعی ایجاد شده، چگالی نابجایی‌ها و میکروکرنش در ورق‌های ARB شده با آنالیز داده‌های پراش پرتوایکس و به کار‌گیری روش ریت‌ولد در هر مسیر تخمین و با هم مقایسه شد. نتایج نشان ‌داد که اندازه دانه فرعی در هر مسیر به طور متوسط بین nm 32-22 بود. بررسی سطوح شکست نمونه‌های نورد تجمعی شده در مسیر‌های مختلف پس از آزمون کشش با میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گرفت و مشخص شد که شکست در ورق‌های تولید شده در هر چهار مسیر دارای شکست نرم با مکانیزم دیمپل‌های برشی است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی