عنوان پایان‌نامه
ارایه مدل ریاضی برای پیونداتم- اتم در فرایند اتصال نوردی ورق ها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68358;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1173
- تاریخ دفاع
- ۲۱ دی ۱۳۹۳
- دانشجو
- ابوالفضل سنچولی
- استاد راهنما
- حمیدرضا قاسمی منفردراد, محمد حبیبی پارسا
- چکیده
- در این پژوهش یک مدل ریاضی برای ارزیابی فرایند برس¬زنی در اتصال سرد با نورد با در نظر گرفتن انرژی جنبشی و انرژی صرف شده برای خمش سیم برس ارایه شد و مشخص شد که حدود 5 درصد از کل انرژی صرف شده برای برس¬زنی، لایه سخت شده سطحی را ایجاد می کند. مشخصات این لایه، به خصوص اختلاف سختی میان این لایه و قسمت های زیرین بر اساس مکانیسم روزن¬رانی فلز تازه از بین ترک های سطحی و ایجاد اتصال، نقش تعیین کننده¬ای را در استحکام پیوند در آزمون پوست¬کندن بازی می کند. بنابراین عملیات پیش¬آنیل با افزایش دادن اختلاف سختی بین سطح و مرکز نمونه به بهبود روزن¬رانی حین اتصال سرد با نورد کمک می¬کند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پس از آزمون پوست¬کندن نشان دادند که برس زنی در حالت موازی با جهت نورد، ترک های بیشتری، نسبت به حالتی که برس زنی در حالت عمود بر جهت نورد انجام شده باشد، ایجاد می کند و این امر نشان می دهد که راستای نورد در عملیات اتصال سرد با نورد، راندمان برس زنی قبلی را تعیین می کند. با وجود اینکه راستای برس زنی موازی با راستای نورد بود، اما در سطح اتصال، ترک¬ها بصورت عمود بر راستای نورد ایجاد شدند و این پدیده به کمک تئوری هرتز و تئوری پوشش¬های ترد توجیه شد. همچنین در این پژوهش، مدل ریاضی بی برای ارزیابی استحکام چسبندگی در اتصال سرد با نورد با در نظر گرفتن عمق تونل ترک و تخمین دقیق¬تر پارامتر مربوط به سطح موثر اتصال اصلاح شد. مشاهده شد که هر چه عمق تونل ترک در لایه سخت شده سطحی ناشی از برس زنی بیشتر باشد، استحکام پیوند کمتر خواهد بود که نشان می دهد اثر عمق تونل ترک بایستی در محاسبات وارد شود. نتایج تجربی و مدل آماری سطح موثر اتصال نشان دادند که فرضیه موجود برای محاسبه سطح موثر اتصال از مناطق دارای رد برس، فرضیه مناسبی نیست و در مدل جدید ارایه شده در این تحقیق، این سطح موثر با توجه به مناطق با عدم سخت شوندگی تعیین شدند. کلمات کلیدی: برس¬زنی، مدلسازی اتصال سرد با نورد، تئوری فیلم نازک، فشار روزن¬رانی، استحکام اتصال
- Abstract
- In this research, a mathematical model for brushing process in roll cold bonding, considering kinetic energy and consumed energy to bend brush wires, is presented. It is found that only about 5% of the brushing consumed energy is allocated to harden the surface. Hardened layer characteristics, especially the hardness difference between this layer and layers underneath which is based on the extrusion mechanism of the fresh metal into the surface cracks and making a bond, plays a monumental role in Peeling Test. Therefore primary annealing to increase the hardness difference of the surface layer and substrate layers facilitates the extrusion in roll cold bonding process. SEM images after Peeling Test shows that brushing parallel to the rolling direction produces more cracks than brushing perpendicular to the rolling direction. This shows that the direction of the rolling specifies the brushing efficiency. Even though brushing was performed parallel to the rolling direction, in bonding interface there were cracks perpendicular to the rolling direction. This is attributed to the Hertzian theory and brittle coating theory. Furthermore, in this research Bay mathematical model is used to evaluate the roll bonding strength considering crack’s tunnel depth and more accurate approximation of the effective bonding area. It was observed that the more the crack’s tunnel depth in hardened layer is the less the bonding strength becomes. This supports that the crack’s tunnel depth should be considered in formulations. Experiments and statistical model of the bonding effective area reveal that conventional hypothesis in computing bonding effective area having brushing tracks is not appropriate. In the developed model in this report, bonding effective area is obtained taking into account unhardenable area. Keywords: Brushing, Cold roll bonding modelling, thin film theory, exterusion pressure, bonding strength
