بررسی خواص کششی کامپوزیت چندلایه آلومینیوم فرآوری‌شده توسط فرآیند اتصال نورد انباشتی تقویت‌شده با الیاف شیشه

هدف از انجام این پژوهش، بهبود خواص استحکامی کامپوزیت هیبریدی چند لایه ی الیاف شیشه آلومینیوم، با استفاده از ورق های آلومینیوم aa1050 فرآوری شده توسط فرآیند اتصال نورد انباشتی در ساخت کامپوزیت است. همچنین تاثیر مراحل مختلف فرآیند اتصال نورد انباشتی بر خواص استحکامی کامپوزیت هیبریدی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا ورق آلومینیوم aa1050 تحت فرآیند اتصال نورد انباشتی قرار گرفت. سپس ریزساختار و خواص مکانیکی ورق توسط میکروسختی سنجی و آزمون کشش تک محور بررسی شد. در ادامه آلومینیوم فرآوری شده توسط فرآیند اتصال نورد انباشتی جهت ساخت کامپوزیت چندلایه آلومینیوم تقویت‌شده با الیاف شیشه مورد استفاده قرار گرفت. نحوه ی چیدمان اجزای کامپوزیت به صورت 1/2 (آلومینیومالیاف شیشهآلومینیوم) بوده است. در پایان خواص کششی کامپوزیت هیبریدی بررسی شد. با انجام فرآیند اتصال نورد انباشتی سختی و استحکام ورق افزایش قابل ملاحظه ای می یابد. همچنین قابلیت ازدیاد طول ورق پس از کاهش شدید در مرحله ی اول، در ادامه به آرامی افزایش می یابد. استفاده از ورق آلومینیوم فرآوری شده توسط اتصال نورد انباشتی در ساخت کامپوزیت هیبریدی موجب بهبود قابل توجه استحکام کششی کامپوزیت می شود. در کامپوزیت هیبریدی ساخته شده از آلومینیوم آنیل شده، قسمت اعظم ازدیاد طول لایه ی آلومینیومی پس از شکست الیاف شیشه و در شرایط خارج از کامپوزیت هیبریدی روی می دهد. در نتیجه کاهش قابلیت ازدیاد طول ورق پس از فرآیند اتصال نورد انباشتی باعث می شود، طی آزمون کشش کامپوزیت هیبریدی لایه ی فلزی و الیاف شیشه تقریباً همزمان دچار شکست شوند و منجربه کاهش شکل پذیری کامپوزیت نمی شود. بنابراین کل جذب انرژی و چقرمگی شکست لایه ی آلومینیومی در شرایطی که کامپوزیت هیبریدی دچار شکست نشده است، به وقوع می پیوندد.

Investigation of Tensile Properties of Glass Reinforced Aluminum Laminate (GLARE) Fabricated of Accumulative Roll-Bonded Aluminum Sheet

The aim of this study is to improve the strength properties of glassaluminum multilayer hybrid composite using AA1050 aluminum sheets processed by the accumulative roll bonding (ARB) process. Also, the effect of different cycles of ARB process on the strength properties of hybrid composite has also been investigated. At first, the ARB process was applied on the AA1050 sheet. Afterwards, the microstructure and tensile properties of the ARB deformed sheets were investigated. Then, the ARB processed AA1050 sheets were used to make glass reinforced aluminum laminate (GLARE). In the end, the tensile properties of the GLARE composite were examined. By the progress of the ARB process, the hardness and strength of the sheet increased. The elongation of the first cycle processed specimens dropped drastically. But, by increasing the process cycles, the elongation increased gradually. The use of the ARB processed aluminum sheet in the manufacture of GLARE composite significantly improved the tensile strength of the GLARE. In the GLARE made of annealed aluminum, most of the elongation of the aluminum layer occurred after the breaking of the glass fibers and in conditions outside the GLARE composite; as a result, the reduction of the sheet elongation during the ARB process caused the simultaneous failure of the metal layers and the glass fibers during the tensile test of the GLARE. Hence, this event did not reduce the ductility of the composite. In other words, the total energy absorption and fracture toughness of the aluminum layers occurred when the GLARE had not failed.