Skip to main content
SUPERVISOR
Mohmmad ali Golozar,MohammadReza Toroghinejad
محمدعلي گلعذار (استاد راهنما) محمدرضا طرقي نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zohrehsadat Noohi
زهره سادات نوحي

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 فرايندهاي نورد تجمعي (ARB)، نورد و آنيل پي در پي (CAR) و آندايزينگ با درصدهاي حجمي متفاوت آلومينا براي ساخت کامپوزيت آلومينيوم/آلومينا/تيتانيم استفاده شد. در ابتدا شرايط ايجاد پيوند بين لايه ها با درصدهاي حجمي متفاوت آلومينا و درصدهاي متفاوت کاهش ضخامت توسط آزمون لايه کني مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد که با افزايش ضخامت لايه آندايز چسبندگي بين آلومينيوم و تيتانيم کاهش مي يابد. همچنين با افزايش ميزان کاهش ضخامت، استحکام لايه کني در نمونه ها افزايش مي يابد. پس از ساخت کامپوزيت به روش نورد تجمعي تا 4 سيکل، از ميکروسکوپ نوري جهت بررسي توزيع فازهاي تقويت کننده (تيتانيم و آلومينا) استفاده شد. به منظور بررسي خواص مکانيکي نمونه ها، از آزمون هاي کشش تک محوري و ريزسختي سنجي ويکرز استفاده شد. براي درک نحوه ي شکست نمونه ها در آزمون کشش تک محوري، از ميکروسکوپ الکتروني روبشي استفاده شد. پارامترهاي ريزساختاري از قبيل اندازه دانه ي فرعي، ميکرو کرنش و دانسيته ي نابجايي ها توسط نرم افزار MAUD محاسبه شد مشاهده شد نه تنها ريزشدگي ذرات و پراکندگي مناسب آن ها تا 4 سيکل به وجود نيامد بلکه نمونه ها در سيکل چهارم داراي ترک بودند و استحکام کششي اين کامپوزيت ها در سيکل چهارم کاهش يافت. درصد ازدياد طول نمونه ها از سيکل اول تا چهارم روند نزولي داشت و شکست نمونه ها به صورت ترد تشخيص داده شد. با افزايش درصد آلومينا، استحکام در سيکل هاي مشابه افزايش و درصد ازدياد طول کاهش يافت. بررسي ريزساختاري کامپوزيت هاي ساخته شده به روش نورد و آنيل پي در پي توزيع ريزتر و يکنواخت تر فازهاي تقويت کننده در زمينه را نسبت به کامپوزيت ساخته شده به روش نورد تجمعي نشان داد. استحکام کششي کامپوزيت ها پس از 6 سيکل براي نمونه هاي 5، 10 و 15 ميکرومتر لايه آلومينا به ترتيب به 192، 197 و 218 مگاپاسکال رسيد. شکست نمونه ها به صورت چقرمه تشخيص داده شد. کلمات کليدي: کامپوزيت آلومينيوم/آلومينا/تيتانيم، نورد تجمعي (ARB)، نورد و آنيل پي در پي(CAR)، خواص ريزساختاري و مکانيکي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی