Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad
محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Mehdi karimi
علی مهدی کریمی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Effect of Strain Path During Accumulative Roll Bonding on Mechanical Properties and Microstructure of Commercial Purity Aluminum
In this study, the effects of strain routes in Accumulative Roll Bonding (ARB) on the mechanical properties and microstructure of sheet aluminum samples were examined. The routes were considered as direct rolling (route A) and cross-roll accumulative roll bonding by the rotation angle of 90 degrees in one direction continuously (route B C ), ± 90 °(route B A ), and 180 ° (route c). This study used commercial pure aluminum sheets with the thickness of 1 mm , and the dimensions of 5 15 cm for direct rolling in 180 degrees and 10× 10 cm for the rotation of 90 degrees. Studies addressing the mechanical properties through hardness machine and tensile route test have shown that due to the increase in dislocation density and finer grains, the hardness and tensile strength were increased by the number of cycles in the processes. However, the growing increase of hardness and strength in the rolling route by the rotation angle of 180 degrees was considered as the maximum value due to anisotropy and higher dislocation density. On the other hand, the minimum value was found to be in the direction of ± 90 ° due to the Baushinger effect, anisotropy and dislocation density. Hardness, after 8 cycles, compared to the annealed sample in routes A, C, B C and B A , was found to be 2.60, 2.63, 2.56 and 2.51 times, respectively. By applying the first-cycle processes, yield and tensile strength were increased intensively, but the rate of increase in strength was decreased in the subsequent cycles. Also, the strength, after 8 cycles, compared to the annealed sample in routes A, C, B C and B A , was observed to be 2.83, 2.90, 2.73 and 2.70 times, respectively. Elongation fell sharply during the first cycle, but it was increased in the subsequent cycles. Scanning electron microscope images were in different routes and analysis through image analysis software indicated that the equiaxial and ??shallower dimples were made by increasing the number of cycles at each route. This showed that the samples were greater in ductility and softne also, the mean diameter was the highest in route C and the lowest in route A. According to the results obtained by the conducted tests, route C was selected as the best in terms of mechanical properties. Keywords: Commercial pure aluminum, severe plastic deformation, Accumulative Roll Bonding process, cross-roll accumulative roll bonding, Bauschinger effect, mechanical properties and microstructure.
در پژوهش حاضر تأثیر مسیرهای کرنش در فرایند نورد تجمعی پیوندی بر خواص مکانیکی و ریزساختار نمونه‌های نوار آلومینیومی مورد بررسی قرار گرفت. مسیرهای موردنظر در این پژوهش به ‌صورت‌ نورد مستقیم (مسیر A) و نورد تجمعی متقاطع با زاویه‌های چرخش 90 درجه به صورت متوالی در یک جهت (مسیر B C )، 90 ± درجه (مسیر B A )، و 180 درجه (مسیر C) می‌باشند. جهت انجام این پژوهش از نوارهای آلومینیومی خالص تجاری با ضخامت 1 میلی‌متر و در ابعاد 5× 15 سانتی‌متر برای نورد مستقیم و 180 درجه و 10×10 سانتیمتر برای چرخش‌های 90 درجه استفاده گردید. بررسی‌های صورت گرفته در مورد خواص مکانیکی با استفاده از دستگاه سختی‌سنجی وآزمون کشش مسیرها نشان داد که سختی و استحکام‌کششی در این فرایندها با افزایش تعداد سیکل، به ‌دلیل افزایش دانسیته نابجایی‌ها و ریزتر شدن دانه‌ها، افزایش یافته است؛ با این تفاوت که رشد افزایش سختی و استحکام در مسیر نورد با زاویه چرخش 180 درجه به علت ناهمسانگردی و دانسیته نابجایی بالاتر، بیشترین مقدار و در مسیر 90 ± درجه به سبب اثر باوشینگر، ناهمسانگردی و دانسیته نابجایی کمتر، کمترین مقدار را به خود اختصاص دادند. سختی پس از 8 سیکل نسبت به نمونه آنیل‌شده در مسیرهای A، C، B C و B A به ترتیب 60/2، 63/2، 56/2 و 51/2 برابر گزارش شد. با اعمال اولین سیکل فرایندها، استحکام تسلیم و کششی به شدت افزایش یافته ولی در سیکل‌های بعدی نرخ افزایش استحکام کاهش پیدا کرد. همچنین استحکام پس از 8 سیکل نسبت به نمونه آنیل‌شده در مسیرهای A، C، B C و B A به ترتیب 83/2، 90/2، 73/2 و 70/2 برابر گزارش شد. درصد ازدیاد طول نیز با اولین سیکل شدیداً کاهش یافت ولی در سیکل‌های بعدی افزایش پیدا کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از مسیرهای مختلف و آنالیز آن‌ها توسط نرم‌افزار پردازش تصویر نشان داد که با افزایش تعداد سیکل در تمامی مسیرها، دیمپل‌های هم محور و کم‌عمق‌تری تشکیل شده است که نشان دهنده انعطاف‌پذیری و نرمی بیشتر نمونه‌ها می‌باشد و همچنین میانگین قطر دیمپل‌ها در مسیر C بیشترین و در مسیر B A کمترین مقدار می‌باشد. از نتایج آزمایشات صورت گرفته مسیر C به عنوان بهترین مسیر از لحاظ خواص مکانیکی انتخاب گردید. کلمات کلیدی: آلومینیوم خالص تجاری، تغییرشکل پلاستیک شدید، فرایند نورد تجمعی پیوندی، فرایند اتصال نورد تجمعی متقاطع، اثر باوشینگر، خواص مکانیکی و ریزساختار

ارتقاء امنیت وب با وف بومی