Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad,Fakhreddin Ashrafizadeh
محمدرضا طرقي نژاد (استاد راهنما) سيدفخرالدين اشرفي زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saeed Khademzadeh
سعيد خادم زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Formation and Characterization of Al/Cu Multilayered Composite by Accumulative Roll Bonding and Folding Process
Al/Cu multilayered composite has been successfully synthesized by a new method of severe plastic deformation named accumulative roll bonding and folding (ARBF). The microstructure evolution, mechanical properties and interdiffusion of the multilayered Al/Cu composite were characterized. Fracture surfaces after tensile tests were examined by scanning electron microscopy (SEM). Sintering treatments at temperatures between 300 and 500 ? C were applied to the as-rolled laminates. As increasing the number of ARBF cycle, copper layers were necked and fractured. With increasing ARBF cycles, strength, microhardness and elongation of these composites increased. Observation revealed evidence of a mixture of failure mechanisms: cleavage, ductile failure, and intergranular fracture. The crystallite size of Al and Cu, which calculated using the Rietveld method, was 70nm for aluminum and 50nm for copper after 10 cycles of ARBF. By increasing the number of ARBF cycles, diffusion of Cu atoms was increased. Three different types of phase development were detected in the interface region. As the sintering time and/or temperature increased, the Cu 9 Al 4 phase became dominant.
فرايندهاي نورد تجمعي (ARB) و نورد سرد تکراري با تازدن (F R)، دو روش از روش‌هاي تغييرشکل پلاستيکي شديد هستند که براي توليد کامپوزيت‌هاي لايه‌اي با دانه‌هاي بسيار ريز (زير ميکرون) بدون تغيير ابعاد نمونه استفاده مي‌شوند. در تحقيق حاضر، روش نورد تجمعي با تازدن‌هاي مياني (ARBF) به عنوان روشي جديد با داشتن مزايايي نسبت به دو روش ARB و F R معرفي شده است. فرايند ARBF تا 12 سيکل (کرنش معادل 4/10) روي نوارهاي آلومينيوم (AA1100) و مس خالص 9/99% براي توليد کامپوزيت لايه‌اي آلومينيوم-مس با موفقيت انجام شد؛ که مرحله اول فرايند شامل آماده‌سازي سطح دو نوار آلومينيومي و مسي با ابعاد يکسان، روي هم قرار دادن آن‌ها، نورد دو ورق با کاهش در ضخامت 50% و اتصال دو نوار به يکديگر است. آماده‌سازي مجدد سطح کامپوزيت دولايه، يک‌بار تازدن در راستاي طولي و نورد مجدد با 50 درصد کاهش در ضخامت ادامه فرايند ساخت کامپوزيت آلومينيوم-مس را تشکيل مي‌دهد. به دليل عدم تغيير ضخامت مادة اوليه، تکرار فرايند تا رسيدن به کرنش‌هاي بسيار بالا امکان‌پذير است. تغييرات ساختار لايه‌ها در حين فرايند ARBF توسط ميکروسکوپ‌هاي نوري و الکتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. به منظور بررسي خواص مکانيکي نوار‌هاي کامپوزيتي ARBF شده، از آزمايش‌هاي کشش تک‌محوري و ريز سختي سنجي استفاده شد. بررسي سطح شکست نمونه‌هاي ARBF شده پس از انجام آزمايش کشش با ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) انجام گرفت. همچنين، نفوذ درهم اتم‌هاي آلومينيوم و مس به وسيله آناليز‌هاي عنصري Line scan و X-ray mapping مورد بررسي قرار گرفت. عمليات حرارتي کامپوزيت‌هاي توليدي جهت تشکيل کامپوزيت فلز-ترکيب بين‌فلزي نيز انجام شد. نتايج نشان داد که پس از 10 سيکل از فرايند ARBF، کامپوزيت نسبتاً همگن آلومينيوم- مس با توزيع يکنواخت لايه‌هاي مس در زمينه آلومينيوم به وجود مي‌آيد. با انجام فرايند ARBF روي کامپوزيت لايه‌اي آلومينيوم-مس تا 10 سيکل، استحکام و سختي حدود 2 و 3 برابر مقدار آن‌ها براي نمونه دولايه اوليه افزايش يافت. نتايج نشان داد که تغييرات خواص مکانيکي حين فرايند ARBF با تغييرات ساختار لايه‌ها مطابقت دارد. همچنين با بررسي سطح شکست مشخص شد که شکست در نمونه‌هاي کامپوزيتي ARBF شده، به صورت ترکيبي از شکست داکتيل با مکانيزم تشکيل ديمپل‌هاي برشي و شکست ترد اتفاق افتاده است. علاوه بر آن، بررسي‌هاي نفوذ حاکي از نفود بيشتر اتم‌هاي مس نسبت به آلومينيوم است. تشکيل ترکيبات بين‌فلزي Al 2 Cu، Al 4 Cu 9 و AlCu در اثر عمليات حرارتي کامپوزيت‌هاي آلومينيوم-مس از ديگر نتايج بدست آمده در اين پژوهش است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی