رویکرد جدید برای افزایش هم‌زمان استحکام و رسانایی الکتریکی ورق مس فوق ریزدانه تولیدشده توسط پیوند نورد تجمعی- پیوند نوردی

پیوند نورد سرد یک نوع فرآیند اتصال دهی مابین فلزات مشابه یا غیرمشابه است که پیوند بین فلزات از طریق اعمال تغییر شکل پلاستیک توسط فرآیند نورد در دمای اتاق برقرار می شود. از طرفی، فرآیند پیوند نورد تجمعی به عنوان یکی از روش های اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید با امکان دستیابی به ساختار فوق ریزدانه و خواص مکانیکی بهبودیافته مطرح است. در این پژوهش یک روش ترکیبی متشکل از فرآیندهای پیوند نورد تجمعی و پیوند نورد سرد به منظور ساخت ورق مسی فوق ریزدانه با افزایش هم زمان استحکام و هدایت الکتریکی پیشنهاد شد. ریزساختار خواص مکانیکی و هدایت الکتریکی نمونه تولیدشده با روش ترکیبی و نمونه های حاصل از سیکل های مختلف فرآیند پیوند نورد تجمعی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از بررسی ریزساختار ماده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در ساختار کریستالی نمونه تولیدشده به روش ترکیبی، طیف گسترده ای از دانه های بسیار ریز در محدوده چندصدنانومتر با توزیع یکنواخت دیده می شوند. همچنین نتایج حاصل از آزمون کشش و سختی حاکی از افزایش پیوسته مقدار استحکام و سختی با افزایش تعداد پاس های نورد بود. در نهایت، بررسی هدایت الکتریکی توسط آزمون پروب چهار نقطه نشان داد که با افزایش تعداد سیکل های فرآیند پیوند نورد تجمعی، هدایت الکتریکی کاهش می یابد، در حالی که در نمونه تولیدشده به روش ترکیبی افزایش همزمان استحکام، سختی و هدایت الکتریکی مشاهده شد.

New Strategy to Simultaneous Increase in Strength and Electrical Conductivity of UFG Copper Strip Fabricated via Accumulative Roll Bonding- Cold Roll Bonding

The cold roll bonding (CRB) is a type of bonding process between similar and/or dissimilar metals that is bonded through plastic deformation via rolling process at room temperature. In addition, the accumulative roll bonding (ARB) process is considered as one of the methods for applying severe plastic deformation (SPD) with the ability to achieve ultrafine grains (UFG) structure and improved mechanical properties. In this research, a combined method was suggested consisting of ARB and CRB processes in order to fabricate UFG copper strip with simultaneous increase of strength and electrical conductivity. Microstructure, mechanical properties, and electrical conductivity of copper specimen fabricated via combined method and ARB processes were investigated. Field emission scanning electron microscope (FESEM) micrographs showed in the crystalline structure of the specimen fabricated via combined method, a large amount of the UFG with uniform distribution are observable. Also tensile strength and hardness of strips increased with increasing the number of rolling passes. Finally, investigation the electrical conductivity of the specimens by fourpoint probes test showed electrical conductivity decreases with increasing the number of ARB cycles, while the specimen fabricated via combined method increased simultaneously strength, hardness, and high electrical conductivity.