Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad
محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Elaheh Amirkhani dehkordi
الهه امیرخانی دهکردی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Evaluation of mechanical properties and microstructure of Cu foam produced by Accumulative Roll-Bonding with usage of CaCO3 as blowing agent
In this research Accumulative roll-bonding was used to produce Cu foam. CaCO 3 powder was utilized as the blowing agent. Accumulative roll-bonding carried out in 4 cycles with 75% reduction. CaCO 3 powder was scattered in the between layers of copper, in different weight percentages (0.1 to 0.5). 4 cycle operation was performed for each of the powder. To create porosity in the structure, samples were heated at 5 temperatures (650, 700,800,900 and 1000 ° C). To investigate mechanical behavior, compression test was carried out and Microstructures were investigated by Scanning Electron Microscopy. The Scanning Electron Microscopy results indicate that the distribution of porosity caused by the decomposition of calcium carbonate were improvement in all weight percent of CaCO 3 by increasing the number of Accumulative roll-bonding cycles. The distribution of porosity was improved in 3 rd cycle at low percentage of CaCO 3 and in 0.4 wt% more number of ARB cycles were need to achieve suitable distribution but in 0.5 wt% the sample was failed. Mechanical properties and compressive strength were improved by increasing the number of ARB cycles. The highest compressive strength was achieved in 4 th cycle. The optimal temperature for foaming was 900 ° C. Key words : Cu foam, Accumulative roll-bonding, CaCO 3 , Mechanical properties, Microstructure
در این پژوهش از فرایند نورد تجمعی پیوندی برای تولید فوم مسی استفاده گردید. از پودر کلسیم کربنات به عنوان عامل فوم ساز در ساختار استفاده شد. فرایند نورد تجمعی پیوندی به طور موفقیت آمیز تا 4 سیکل با کاهش ضخامت 75% روی ورق های مسی که بین لایه های آن پودر کلسیم کربنات پراکنده شده بود، انجام شد. پودر کلسیم کربنات در 5 مقدار 1/0%، 2/0%، 3/0%، 4/0% و 5/0% در نمونه های جداگانه اضافه شد و نمونه ها در 4 سیکل برای هر درصد به صورت مجزا ساخته شدند. به منظور ایجاد تخلخل در ساختار نمونه های حاصل از فرایند در 5 دمای فوم سازی 650، 700، 800، 900 وC ° 1000 تحت حرارت دهی قرار گرفتند. جهت بررسی خواص مکانیکی فوم های ساخته شده، آزمون فشار روی هرکدام از نمونه ها انجام گرفت و برای بررسی خواص ریزساختاری آن ها از میکروسکوپ الکترونی استفاده شد. با بررسی تصاویر میکروسکوپی این نتایج حاصل شد که در همه درصد ها با افزایش تعداد سیکل نورد توزیع ذرات و در پی آن توزیع تخلخل ها در ساختار بهبود یافته است. در درصد های پایین کلسیم کربنات توزیع ذرات در سیکل سوم به مقدار بهینه خود رسید و در 4/0% برای رسیدن به توزیع مناسب تعداد بیشتری از سیکل فرایند لازم بود، در میزان 5/0% از عامل فوم ساز کلسیم کربنات امکان ساخت فوم وجود نداشت و ساختار دچار فروپاشی شد. خواص مکانیکی و استحکام فشاری نمونه ها در هر درصد با افزایش سیکل بهبود یافت و بیشترین استحکام فشاری در نمونه مطلوب از نظر ریز ساختاری، برای هر درصد در سیکل چهارم بدست آمد.درصد کلسیم کربنات بهینه در ساختار به عنوان عامل فوم ساز 4/0% گزارش شد و دمای بهینه فرایند فوم سازی دمای C ° 900 به دست آمد. در کل در این پژوهش نمونه فومی که دارای بهترین خواص مکانیکی و ریزساختاری باشد، نمونه Cu-0.4% CaCO 3 -4pass گزارش شد که در دمای C ° 900 تحت عملیات فوم سازی قرار گرفته است. کلمات کلیدی: فوم مسی، نورد تجمعی پیوندی، کلسیم کربنات، خواص مکانیکی، ریزساختار

ارتقاء امنیت وب با وف بومی