خواص ریزساختاری و مکانیکی کامپوزیت چندلایه مس- نیوبیم فرآوری شده به روش اتصال نوردی

مقاله خواص ریزساختاری و مکانیکی کامپوزیت چندلایه مس- نیوبیم فرآوری شده به روش اتصال نوردی

در تحقیق حاضر، کامپوزیت فلزی چندلایه متشکل از (مس+نیوبیم) به روش اتصال نوردی فرآوری شد. هدف بررسی تاثیر آنیل میانی بر خواص ریزساختاری و مکانیکی این نوع کامپوزیت ها می باشد. ابتدا ورق های اولیه از جنس مس و نیوبیم تهیه شده و تحت آماده سازی اولیه قرار گرفتند. سپس ساندویچ های اولیه متشکل از چند لایه به ترتیب مس/نیوبیم/مس/نیوبیم/مس/نیوبیم با تعداد لایه های متغیر، آماده گردیدند. این ساندویچ ها سپس تحت چند مرحله اتصال نوردی سرد قرار گرفتند. تاثیر میزان کرنش در پاس نورد و همچنین عملیات آنیل میانی بر مشخصه های ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت.

هم چنین خواص مکانیکی نمونه ها با استفاده از آزمون کشش و میکروسختی سنجی استخراج گردید. نتایج نشان می دهد در حین اتصال نوردی، امتزاج در فصل مشترک دو فلز اتفاق افتاده اما با انجام آنیل میانی اتم های نفوذ کرده نیوبیم در زمینه مس به سمت لایه نیوبیم پس زده شده اند که این ناشی از عدم انحلال ذاتی دو فلز مس و نیوبیم در یکدیگر می باشد. هم چنین اعمال آنیل میانی در بین پاس های نورد موجب کاهش استحکام و میکروسختی کامپوزیت فرآوری شده گردید. با افزایش تعداد پاس های نورد اتصالی میزان کرنش القاءشده به لایه های مس ونیوبیم نیز افزایش یافته و به موجب آن ضخامت لایه های این دو فلز نسبت به حالت اولیه 100 برابر کاهش یافت. افزایش تعداد پاس های نورد در نهایت موجب ایجاد گسیختگی در لایه های هر دو فلز گردید. هم چنین با افزایش کرنش، استحکام و سختی کامپوزیت فرآوری شده بطور قابل ملاحظه ای بهبود پیدا کرده است. مخصوصا مشاهده شد اثر افزایش کرنش بر میزان افزایش استحکام و سختی در چند پاس اول نورد اتصالی به مراتب بیش از پاس های بعدی می باشد.