تولید و مشخصه یابی کامپوزیت های Cu/Al/Al۲O۳ تولید شده به روش اتصال نورد تجمعی (ARB)

در پژوهش حاضر از فرآیندARB به منظور تولید نانوکامپوزیت Cu/Al/Al۲O۳ استفاده شده است. فرآیند نورد بدین ترتیب صورت گرفت که پس از آماده سازی سطحی ورق ها، سه ورق آلومینیوم بین چهار ورق مس قرار داده شده و بین آن ها پودر اکسید آلومینیوم ریخته شد و این ساندویچ هفت لایه ای نورد شد. سپس کامپوزیت حاصل از وسط به دو نیم شده، عملیات سطحی روی آن انجام گرفت و این دو نیمه روی هم قرار گرفتند و دوباره نورد شدند. فرآیند نورد تا ۹ مرحله انجام گرفت. به منظور جلوگیری از ترک و شکست در فرآیند نورد بین هر دو مرحله نورد عملیات آنیل در دمای ۲۵۰ درجه و جهت دستیابی به آلیاژ عملیات آنیل در دمای ۸۵۰ درجه سانتیگراد انجام شد و همچنین ریزساختار و خواص کششی حین مراحل اعمالی بررسی شدند. بررسی های ساختاری و ریزساختاری توسط میکروسکوپ های نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و همچنین آزمون XRD مورد مطالعه قرار گرفت و تغییرات خواص مکانیکی در مراحل مختلف توسط آزمون کشش و سختی سنجی اندازه گیری و بررسی شد. همچنین تغییرات خواص خوردگی کامپوزیت در مراحل مختلف بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که با تکرار مراحل فرآیند، ضخامت لایه تقویت کننده آلومینیوم کاهش یافته و در مراحل پایانی در اثر شکست در زمینه پخش می شود. همچنین پودر اکسیدآلومینیوم به صورت یکنواختی در زمینه توزیع می شود. با افزایش تعداد مراحل، اندازه دانه های کامپوزیت نسبت به اندازه اولیه آن تا حدود۵ برابر کوچک شده و در مرحله پایانی به حدود ۲۶/۳۱ نانومتر می رسد. با اعمال فرآیند ARB استحکام نهایی کامپوزیت نسبت به ورق های اولیه مس و آلومینیوم از ۲۵۲ به ۴۲۰ مگاپاسکال و سختی تقریبا از ۵۵ به ۱۴۰ ویکرز افزایش یافت. طی بررسی ها مشخص شد، شکل غالب خوردگی در این کامپوزیت خوردگی حفره ای است لذا می توان نتیجه گرفت، مقاومت در برابر خوردگی حفره ای محصولات تولید شده به روش ARB  پایین است.

Keywords:

نانو کامپوزی Cu/Al/Al۲O۳ , فرآیند اتصال نوردی تجمعی , ریز ساختار , خواص مکانیکی , خواص خوردگی