عنوان پایان‌نامه
فرآوری کامپوزیت های زمینه آلومینیومی با فاز تقویت کننده فولاد زنگ نزن ۳۰۴ توسط فرایند نورد تجمعی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-شکل‌دادن فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1362;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81279;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1362;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81279
- تاریخ دفاع
- ۲۸ دی ۱۳۹۵
- دانشجو
- نوید محمدنژادفرد
- استاد راهنما
- حامد میرزاده سلطان پور
- چکیده
- در تحقیق حاضر، ورق های آلومینیوم خالص تجاری سری 1050 و ورق فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 به عنوان مواد اولیه انتخاب شدند. با استفاده از اتصال با نورد در دمای C? 400 ، کامپوزیت های لایه ای آلومینیوم/فولاد زنگ نزن/آلومینیوم تولید شد. پس از آن فرآیند نورد تجمعی بر روی ورق های کامپوزیتی حاصل در دمای محیط تا 7 پاس انجام شد. مشخص شد که پس از انجام اولین مرحله اتصال با نورد، فولاد به شکل پیوسته بین دو لایه آلومینیوم قرار می گیرد ولی پس از انجام دوباره اتصال سرد با نورد، فولاد تکه تکه می شود و طول قطعات فولادی با افزایش تعداد پاس کوتاه شده ولی تغییرات ضخامت این قطعات اندک است. نتایج تست کشش نشان داد که ورق کامپوزیتی اتصال یافته با نورد اولیه، استحکام بسیار بالاتر و نسبت استحکام به وزن بالاتری نسبت به ورق آلومینیومی اولیه دارد، که به علت وجود هسته فولادی پیوسته است هر چند که خواص انعطاف پذیری ضعیفی مشاهده شد که به افزایش مقاومت به تغییرشکل و نازک شدن موضعی فولاد زنگ نزن حین فرآیند اتصال با نورد نسبت داده شد. نمونه های نورد تجمعی شده، استحکام کمتری نسبت به ورق کامپوزیتی حاصل از اتصال با نورد اولیه داشتند که به علت شکسته شدن لایه فولاد زنگ نزن به قسمت های کوچک بود. با این حال، با افزایش تعداد پاس، استحکام بهبود پیدا کرد که به توسعه یک ریزساختار فوق ریز دانه با اندازه متوسط nm 400 در زمینه آلومینیومی و تشکیل 71% مارتنزیت کرنشی در تکه های فولادی نسبت داده شد. این مساله توسط تکنیک پراش الکترونی از الکترون های برگشتی مورد تایید قرار گرفت. همچنین مشاهده شد که درصد ازدیاد طول نیز با افزایش تعداد پاس بهبود می یابد که به کاهش اثر عیوب فصل مشترک بین آلومینیوم/فولاد و آلومینیوم/آلومینیوم نسبت داده شد و با بررسی نورد تجمعی آلومینیوم مورد تایید قرار گرفت.
- Abstract
- In present study, commercial pure aluminum AA1050 and AISI 304 austenitic stainless steel sheets have been chosen as the starting materials. Roll bonding at 400 °C was carried out to produce Al/304/Al lamellar composite. Then the resulted composite has been experienced accumulative roll bonding at room temperature up to seven cycle. It was found that after first roll bonding, steel layer sustains its continuity, but after first ARB cycle, this continuous steel layer fractures and with increasing ARB passes, its length and thickness decrease, but thickness variations are subtle. Tensile tests showed that the roll bonded sheet has much higher strength and strength to weight ratio compared to initial aluminum sheet, which is a result of the continuous steel layer in the composite. However, the observed weak elongation was ascribed to local thinning of the steel layer during roll bonding and premature failure of this layer during tensile test. The ARBed samples showed lower strength and elongation compared to roll bonded composite sheet, which was related to the breaking up of steel layer to small segments. However, with increasing pass number, the strength enhanced as a result of developing a ultrafine grained microstructure with average grain size of 400 nm in the aluminum matrix and formation of 71% strain induced martensite in the steel segments. This was verified by the EBSD technique. Furthermore, it was found that the percent elongation increases with increasing pass number, which was ascribed to the decrease in the amount of defects in the interfaces of Al/304 and Al/Al and it was further verified by studying the ARBed aluminum sheets. Keywords: Ultrafine grained materials; Roll bonding; Accumulative roll bonding; Mechanical properties; Electron backscattered diffraction
