Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Rezaian,MohammadReza Toroghinejad
احمد رضائيان (استاد راهنما) محمدرضا طرقي نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Mirzaei
محمد ميرزائي

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.
چکيده در پژوهش حاضر تاثير مسير‌هاي کرنش در فرايند نورد تجمعي پيوندي (ARB) بر خواص مکانيکي و ريز‌ساختاري نوار‌هاي برنج 40/60 مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور از نورد تجمعي پيوندي مستقيم (مسير A) و همچنين نورد تجمعي پيوندي با زاويه‌هاي چرخش 90 درجه در جهت پادساعتگرد (مسير B C )، 90 (مسير B A ) و 180 درجه (مسير C) استفاده شد. در فرايند نورد تجمعي پيوندي با مسير A نمونه‌ها در سيکل دوم چرخانده نشد در حالي که در مسيرهاي B C ، B A و C نمونه‌ها پس از نورد در سيکل اول به ترتيب 90 درجه در جهت پادساعتگرد ، 90 و 180 درجه حول محور عمود بر جهت نورد چرخانده شد. جهت انجام اين پژوهش از نوارهاي برنج 40/60 تجاري با ضخامت 1 ميلي‌متر و در ابعاد 6 × 10 سانتي‌متر براي مسير‌هاي A و C و 6 × 6 سانتيمتر براي مسيرهاي B A و B C استفاده گرديد. فرايند نورد تجمعي پيوندي با مسيرهاي مختلف تا 5 سيکل (کرنش معادل 0/4) روي ورق‌هاي برنجي با موفقيت انجام شد. به منظور بررسي شرايط پيوند‌هاي ايجاد شده در طي فرايند نورد تجمعي پيوندي از ميکروسکوپ نوري استفاده شد. نتايج نشان داد که در مسير‌هاي A و C با افزايش تعداد سيکل، پيوندهاي ايجاد شده در سيکل‌هاي قبل بهبود يافته‌است ولي در مسير‌هاي B A و B C ، پيوند‌هاي ايجاد شده در فصل‌مشترک عدم چسبندگي بيشتري را نسبت به دو مسير قبل نشان دادند. به منظور بررسي خواص مکانيکي ورق‌هاي نورد تجمعي شده با مسير‌هاي مختلف از آزمون کشش تک‌محوري و سختي‌سنجي استفاده شد. نتايج نشان داد که استحکام کششي و سختي در تمامي مسير‌ها تا سه برابر نمونه اوليه افزايش يافت. همچنين براي درک بهتر کرنش برشي اعمالي، اين کرنش برشي شبيه‌سازي شده و براي هر چهار مسير ارائه و با هم مقايسه شده است. نتايج حاصل از شبيه‌سازي کرنش‌هاي برشي نشان داد که کرنش‌هاي برشي بيشترين مقدار خود را زماني دارا هستند که مسير کرنش در حين فرايند تغيير نکند. علاوه بر اين، اندازه دانه‌هاي فرعي ايجاد شده، چگالي نابجايي‌ها و ميکروکرنش در ورق‌هاي ARB شده با آناليز داده‌هاي پراش پرتوايکس و به کار‌گيري روش ريت‌ولد در هر مسير تخمين و با هم مقايسه شد. نتايج نشان ‌داد که اندازه دانه فرعي در هر مسير به طور متوسط بين nm 32-22 بود. بررسي سطوح شکست نمونه‌هاي نورد تجمعي شده در مسير‌هاي مختلف پس از آزمون کشش با ميکروسکوپ الکتروني روبشي انجام گرفت و مشخص شد که شکست در ورق‌هاي توليد شده در هر چهار مسير داراي شکست نرم با مکانيزم ديمپل‌هاي برشي است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی