بررسی ساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت آلومینیوم/برنج تولید شده با فرآیند نورد تجمعی

فرآیند نورد تجمعی یکی از روش‌های تغییر شکل پالستیک شدید است که برای ساخت کامپوزیت آلومینیم/برنج ریزدانه توسط نویسندگان این مقاله بررسی شده است. در تحقیق حاضر کامپوزیت زمینه آلومینیومی با برنج توسط فرآیند اتصال نوردی تجمعی در دمای اتاق، بدون عملیات حرارتی بین سیکلی تقویت شده است. استحکام کششی و سختی کامپوزیت در سیکل اول فرآیند افزایش چشمگیری پیدا می‌کند. در سیکل‌های بعدی این فرآیند خواص مکانیکی تغییر چندانی نمی‌کند. بعد از هفت سیکل انجام فرآیند استحکام کششی و سختی کامپوزیت نسبت به نمونه اولیه آلومینیوم به ترتیب 46 و 85 درصد افزایش یافت. همچنین ازیاد طول تا سیکل دوم کاهش شدید داشته و در سیکل‌های بعدی مقدار کمی افزایش می‌یابد. این تغییرات در خواص مکانیکی در طول فرآیند نورد تجمعی به دلیل کرنش سختی و مکانیزم کارسرد در سیکل‌های ابتدایی و ریزشدن دانه‌ها در سیکل‌های پایانی این فرآیند می‌باشد. نتایج ریزساختار کامپوزیت نشان می‌دهد که میانگین اندازه دانه‌های کامپوزیت تولید شده به مقدار 250 نانومتر رسیده و ذرات فلز برنج با افزایش تعداد سیکل فرآیند، توزیع یکنواخت‌تری پیدا می‌کند.

Investigation of the Microstructure and Mechanical Properties of Aluminum/Brass Composite Produced by Accumulative Roll-Bonding Process

Accumulative rollbonding process that is one of the severe plastic deformation processes is investigated by the authors in order to fabricate ultrafine grained aluminum/brass composite. In this study, the aluminum composite is reinforced with brass in seven cycles of accumulative rollbonding at room temperature and without any heat treatment. Tensile strength and hardness of the composite increase strongly in the first cycle. These mechanical properties do not change significantly with increasing the number of cycles. After seven cycles of the process, tensile strength and hardness of the composite compared to the initial Al sheet respectively increased to 46% and 85%. Also, elongation of the composite decreases strongly in the first two cycles and slightly increased in the following cycles. These changes in the mechanical properties during the accumulative rollbonding process are due to the strain hardening and cold working mechanism in the primary cycles and the grain refinement in the final cycles. The microstructure results of the composite shows that the average values of grains reach 250 nm and the distribution of brass particles in the composite become more uniform with increasing the accumulative rollbonding cycles.