Skip to main content
SUPERVISOR
Fakhreddin Ashrafizadeh,MohammadReza Toroghinejad
سیدفخرالدین اشرفی زاده (استاد راهنما) محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ehsan Tolouei
احسان طلوعی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Mechanical properties evaluation of aluminium composite with brass particle as reinforcement produced by accumulative roll bonding (ARB)
In this study, aluminum composite including brass particles was produced by accumulative roll bonding. Brass mesh was used as reinforcement between the aluminum sheets. First, peeling test was performed to study the effect of various parameters on the bond strength of two aluminum layers in presence of brass mesh after cold roll bonding. Then, fractured sections were examined by scanning electron and optical microscopy. The results showed that, bonding was improved by increasing the reduction of thickness and initial thickness of aluminum layers. Also pre-rolling and post-rolling annealing increased the bond strength. After roll bonding to 50% reduction in each cycle, samples were cut in half, stacked and again roll-bonded to 50% reduction in the next cycle. 3 and 6 weight percent of brass in odd cycles from 1 to 9 was provided. In order to study the effect of brass mesh on the composites properties, aluminum sheet samples were roll bonded in the absent of brass mesh in similar cycles and rolling conditions. Microstructural examinations by optical and scanning electron microscopes showed that even at high cycles, distribution of brass particles in the matrix was not uniform and areas without brass particles was observed. Discontinuity at interfaces between matrix and particles and micro-cracks at interfaces were also observed. Examination of mechanical properties was performed by strength, hardness and micro-hardness tests. Increasing tensile strengths of 60 to 170 MPa after annealing and after 9 cycles were observed, respectively. But, there was not tangible difference in the strength between 3% and 6% composites and non-composite samples. Hardness was increased from 22 to 55 Vickers after 9 cycles in 6% composite. Fractured surfaces were investigated by scanning electron microscopy; ductile fracture was evident by dimples on the surfaces. Crystallographic texture was studied in 3% composite x-ray diffraction. Appearance of Copper and Dillamore components as major components were observed in all cycles and finally showed 17×R intensities after 9 cycles. Key words: Cold roll bonding, Accumulative roll bonding, Fractured surfaces, Mechanical roperties, Texture components
در این پژوهش کامپوزیت آلومینیوم با ذرات تقویت کننده ی برنجی به روش نورد پیوند تجمعی ساخته شد. فاز تقویت کننده به صورت توری برنجی بین ورق های آلومینیوم قرار گرفت. در ابتدا پارامترهای تاثیر گذار بر چسبندگی دو ورق در حضور توری برنجی در فرایند نورد سرد پیوندی توسط آزمون لایه کنی مورد بررسی قرار گرفت. سطوح شکست پس از آزمون لایه کنی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و نوری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش درصد کاهش ضخامت و افزایش ضخامت اولیه ورق آلومینیومی میزان چسبندگی بهبود می یابد. عملیات آنیل قبل و بعد از فرایند نورد سرد پیوندی نیز بهبود چسبندگی را سبب شد. در روش نورد پیوندی تجمعی پس از اعمال 50% کاهش ضخامت در هر سیکل، نمونه ها از وسط برش داده شد و روی همدیگر قرار گرفت و در سیکل‌های بعدی دوباره کاهش ضخامت 50% اعمال شد. کامپوزیت های 3% و 6% وزنی برنج در سیکل های فرد از 1 تا 9 سیکل تهیه شد. به منظور مقایسه ی خواص کامپوزیت، نمونه های ورق آلومینیوم بدون حضور توری برنجی نیز در سیکل ها و شرایط نورد مشابه نمونه های کامپوزیتی تهیه گردید. بررسی های ریز ساختاری توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی نشان داد حتی در سیکل های نهایی توزیع ذرات برنجی در زمینه بطور یکنواخت صورت نگرفته است و مناطق خالی از ذرات قابل مشاهده می باشد. بررسی های دقیق تر در فصل مشترک عدم پیوستگی بین ذرات و زمینه همچنین حضور میکرو ترک ها در فصل مشترک را نشان داد. بررسی خواص مکانیکی توسط آزمون های کشش، سختی و میکروسختی انجام شد. افزایش استحکام طی فرایند از 60 مگاپاسگال در نمونه ی آنیل شده تا حدود 170 مگاپاسگال پس از اعمال 9 سیکل مشاهده شد اما اختلاف محسوسی بین استحکام نمونه های بدون ذره و کامپوزیت های 3 و 6 درصد وزنی مشاهده نشد. نتایج آزمون سختی افزایش سختی از 22 تا 55 ویکرز در نمونه ی اولیه تا سیکل 9 کامپوزیت 6 درصد وزنی را نشان داد. بررسی سطوح شکست کامپوزیت توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مکانیزم شکست نرم با مشاهده ی دیمپل ها در سطوح شکست را تایید نمود. بررسی های بافت کامپوزیت 3% وزنی توسط دستگاه پراش پرتو ایکس انجام شد؛ حضور مولفه های مس و دیلامور به عنوان مولفه های اصلی در تمامی سیکل ها قابل مشاهده بود و شدت 17 برابر میزان اتفاقی برای این دو مولفه پس از 9 سیکل مشاهده شد. کاهش شدت مولفه ها در سیکل سوم نسبت به سیکل پنجم و پدیدار شدن مولفه ی گوس ناشی از پدیده ی تبلورمجدد در تصاویر قطبی و تابع توزیع جهت مشاهده شد. کلمات کلیدی: کامپوزیت آلومینیوم- برنج، نورد سرد پیوندی، نورد پیوند تجمعی، ورق آلومینیوم

ارتقاء امنیت وب با وف بومی