Skip to main content
SUPERVISOR
Mohmmad ali Golozar,MohammadReza Toroghinejad
محمدعلی گلعذار (استاد راهنما) محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zohrehsadat Noohi
زهره سادات نوحی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Mechanical and microstructured evaluating of Aluminum/Alumina/Titanium by accumulative roll bonding (ARB) process
In this study, Anodizing and accumulative roll bonding (ARB) processes were used for manufacturing aluminum/alumina/titanium composites including various Al 2 O 3 quantities. Before fabricating Al/Al 2 O 3 /Ti composite, the peeling test was utilized to evaluate the effective parameters on bond strength of aluminum/titanium layers. Results obtained indicated that increasing the thickness of alumina layer reduce the bond strength of Al/Ti layers and by increasing the reduction, the bond strength would increase. The microstructural evolution and mechanical properties, incuding tensile strength and microhardness, of Al/0.22 vol.% Al 2 O 3 /Ti composite during various ARB cycles were reported. After four cycles of ARB process, cracks at Al/reinforcement interfaces were appeared. In adition, reinforcement particles were not distributed in the matrix properly. Tensile strength was reduced after 4 cycles, but microhardness increased up to 4 cycles of ARB process. By increasing the amount of alumina layers on the aluminum, tensile strength and microhardness increased. To investigate the failure mode, fracture surfaces of tensile speciems were studied by scanning electron microscopy (SEM). It was found that Al/0.22 vol.% Al 2 O 3 /Ti, Al/0.43 vol.% Al 2 O 3 /Ti and Al/0.65vol.%Al 2 O 3 /Ti composites exhibite a britlle fracture, having elongated dimples. Based on the results obtained, continual annealing and roll-bonding (CAR) process was used to fabricate aluminum/alumina/titanium composites. After six cycles of CAR process, the Al/0.22 vol.% Al 2 O 3 /Ti composite showed a proper distribution of alumina and titanium particles in the matrix. It was seen that by increasing the number of cycles, the microhardness of samples is increased. It was found that the tensile strength of Al/0.22 vol.% Al 2 O 3 /Ti composite is decreased after the first cycle and then increase up to 192 MPa at the sixth cycle. By increasing the quantity of alumina, microhardness and tensile strength were increased. It was found that Al/0.22 vol.% Al 2 O 3 /Ti and Al/0.43 vol.% Al 2 O 3 /Ti composites exhibite a ductile fracture, having dimples and shear zones. Key Words : Accumulative roll bonding (ARB) proce continual annealing and roll-bonding (CAR) proce composite, mechanical properties
در پژوهش حاضر از فرایندهای نورد تجمعی (ARB)، نورد و آنیل پی در پی (CAR) و آندایزینگ با درصدهای حجمی متفاوت آلومینا برای ساخت کامپوزیت آلومینیوم/آلومینا/تیتانیم استفاده شد. در ابتدا شرایط ایجاد پیوند بین لایه ها با درصدهای حجمی متفاوت آلومینا و درصدهای متفاوت کاهش ضخامت توسط آزمون لایه کنی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت لایه آندایز چسبندگی بین آلومینیوم و تیتانیم کاهش می یابد. همچنین با افزایش میزان کاهش ضخامت، استحکام لایه کنی در نمونه ها افزایش می یابد. پس از ساخت کامپوزیت به روش نورد تجمعی تا 4 سیکل، از میکروسکوپ نوری جهت بررسی توزیع فازهای تقویت کننده (تیتانیم و آلومینا) استفاده شد. به منظور بررسی خواص مکانیکی نمونه ها، از آزمون های کشش تک محوری و ریزسختی سنجی ویکرز استفاده شد. برای درک نحوه ی شکست نمونه ها در آزمون کشش تک محوری، از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. پارامترهای ریزساختاری از قبیل اندازه دانه ی فرعی، میکرو کرنش و دانسیته ی نابجایی ها توسط نرم افزار MAUD محاسبه شد مشاهده شد نه تنها ریزشدگی ذرات و پراکندگی مناسب آن ها تا 4 سیکل به وجود نیامد بلکه نمونه ها در سیکل چهارم دارای ترک بودند و استحکام کششی این کامپوزیت ها در سیکل چهارم کاهش یافت. درصد ازدیاد طول نمونه ها از سیکل اول تا چهارم روند نزولی داشت و شکست نمونه ها به صورت ترد تشخیص داده شد. با افزایش درصد آلومینا، استحکام در سیکل های مشابه افزایش و درصد ازدیاد طول کاهش یافت. بررسی ریزساختاری کامپوزیت های ساخته شده به روش نورد و آنیل پی در پی توزیع ریزتر و یکنواخت تر فازهای تقویت کننده در زمینه را نسبت به کامپوزیت ساخته شده به روش نورد تجمعی نشان داد. استحکام کششی کامپوزیت ها پس از 6 سیکل برای نمونه های 5، 10 و 15 میکرومتر لایه آلومینا به ترتیب به 192، 197 و 218 مگاپاسکال رسید. شکست نمونه ها به صورت چقرمه تشخیص داده شد. کلمات کلیدی: کامپوزیت آلومینیوم/آلومینا/تیتانیم، نورد تجمعی (ARB)، نورد و آنیل پی در پی(CAR)، خواص ریزساختاری و مکانیکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی