بررسی تاثیر تعداد پاس‌های فرایند نورد تجمعی بر ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت مس- آلومینا

یکی از روش های فرآوری کامپوزیت های فوق ریزدانه، فرایند نورد تجمعی است. این روش جزء فرایندهای تغییرشکل پلاستیک شدید است که با ایجاد ریزدانگی، موجب افزایش سختی و استحکام ماده می شود. در این تحقیق، ورق های نانوکامپوزیت cu/al2o3 با مقدار % 2 آلومینا به میزان 1 و 3 پاس تحت فرایند نورد تجمعی در دمای اتاق و بدون حضور روانکار قرار گرفتند. کیفیت پیوند ایجاد شده در حین فرایند نورد تجمعی و نیز نحوه توزیع نانوذرات آلومینا در زمینه ورقه های مسی توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی fesem مورد بررسی قرارگرفت. همچنین، به منظور بررسی خواص مکانیکی نمونه های مذکور، آزمایش کشش تک محوری و ریزسختی سنجی ویکرز در دمای محیط انجام شد. تصاویر حاصل از میکروسکوپ نوری نشان داد در نمونه با 3 پاس نورد، کیفیت پیوند اتصال مناسبی ایجاد شد. بررسی تصاویر به دست آمده با fesem ، توزیع نسبتا یکنواخت نانوذرات آلومینا در پایه مس و وجود باندهای برشی در این نمونه را نشان داد. همچنین، نتایج نشان داد که اعمال 3 سیکل نورد تجمعی، اندازه دانه را به مقیاس فوق ریزدانه کاهش داد. نتایج ریز سختی سنجی ویکرز حاکی از افزایش سختی با افزایش تعداد سیکل نورد تجمعی بود به طوریکه، سختی نمونه نورد تجمعی شده تا 3 پاس حدود 40 % نسبت به سختی نمونه 1 پاس نورد شده افزایش داشت. نتایج آزمون کشش تک محوره نشان داد که استحکام ورق نانوکامپوزیت بعد از سه پاس نورد به حدود mpa 285 رسید درحالیکه، این میزان در نمونه کامپوزیتی 1 پاس نورد شده در حدود mpa 323 محاسبه شد. بررسی خواص مکانیکی نمونه های تولیدی نشان داد که سختی و استحکام نانوکامپوزیت حاصل با افزایش تعداد پاس نورد تجمعی افزایش یافت.