تولید فویل فلزی چند لایه استحکام بالا با روش نورد پیوندی تجمعی
نویسندگان
1 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.
2 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.
3 استاد، انستیتو علم مواد، اتصال دهی و شکل دهی، دانشگاه صنعتی گراتس، گراتس.
4 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.
doi
10.22068/jstc.2020.129497.1665چکیده
فویل آلومینیوم به طور گستردهای در بستهبندی و مصارف خانگی مورد استفاده قرار میگیرد تا از مواد غذایی و محصولات دارویی در برابر اثرات محیطی محافظت کند. در سالهای اخیر، روشهای تغییر شکل پلاستیک شدید، به سبب تولید مواد فلزی با ساختار فوق ریزدانه بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. گسترهی بالای کاربرد نانوساختارها، به دلیل ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی منحصر به فردشان، اهمیت مطالعه برروی این روشهای شکلدهی را آشکار میسازد. فرآیند نورد پیوندی تجمعی یکی از بهترین و کاربردیترین روشهای شکلدهی ورقهای فلزی است که مکانیزم آن، تغییرشکل پلاستیک ماده از طریق عبور بین دو یا چند غلتک است. در پژوهش حاضر، فویلهای آلومینیومی به ضخامت 200 میکرون به روش نورد تجمعی در 5 گذر، بدون استفاده از روانکار، بدون عملیات حرارتی بین گذرها و در دمای محیط تولید شدند. به منظور بررسی خواص مکانیکی آزمون کشش تک محوره و میکروسختی، و برای بررسی سطح مقطع شکست، از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شده است. استحکام کششی نهایی در پایان گذر پنجم نورد تجمعی به 393 مگاپاسکال رسید که نسبت به نمونه ی اولیه 5.9 برابر شده است. همچنین نسبت به پژوهش پیشین، استحکام بدست آمده بالاترین مقدار بوده که به دلیل ضخامت کمتر لایهها و نفوذ اکسیدهای سطحی به نمونه در مرحله آمادهسازی است. همچنین با افزایش گذرهای نورد پیوندی تجمعی، ضخامت لایهها کمتر شده و کیفیت پیوند بین لایه ها بهبود می یابد. بررسی سطوح شکست در گذر پنجم نشان میدهد که مکانیزم شکست از نوع نرم است.
