تولید و مشخصه یابی کامپوزیت های Cu/Al/Al2O3 تولید شده به روش اتصال نورد تجمعی (ARB)

در پژوهش حاضر از فرآیندARB به منظور تولید نانوکامپوزیت Cu/Al/Al2O3 استفاده شده است. فرآیند نورد بدین ترتیب صورت گرفت که پس از آماده سازی سطحی ورق ها، سه ورق آلومینیوم بین چهار ورق مس قرار داده شده و بین آن ها پودر اکسید آلومینیوم ریخته شد و این ساندویچ هفت لایه ای نورد شد. سپس کامپوزیت حاصل از وسط به دو نیم شده، عملیات سطحی روی آن انجام گرفت و این دو نیمه روی هم قرار گرفتند و دوباره نورد شدند. فرآیند نورد تا 9 مرحله انجام گرفت. به منظور جلوگیری از ترک و شکست در فرآیند نورد بین هر دو مرحله نورد عملیات آنیل در دمای 250 درجه و جهت دستیابی به آلیاژ عملیات آنیل در دمای 850 درجه سانتیگراد انجام شد و همچنین ریزساختار و خواص کششی حین مراحل اعمالی بررسی شدند. بررسی های ساختاری و ریزساختاری توسط میکروسکوپ های نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و همچنین آزمون XRD مورد مطالعه قرار گرفت و تغییرات خواص مکانیکی در مراحل مختلف توسط آزمون کشش و سختی سنجی اندازه گیری و بررسی شد. همچنین تغییرات خواص خوردگی کامپوزیت در مراحل مختلف بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که با تکرار مراحل فرآیند، ضخامت لایه تقویت کننده آلومینیوم کاهش یافته و در مراحل پایانی در اثر شکست در زمینه پخش می شود. همچنین پودر اکسیدآلومینیوم به صورت یکنواختی در زمینه توزیع می شود. با افزایش تعداد مراحل، اندازه دانه های کامپوزیت نسبت به اندازه اولیه آن تا حدود5 برابر کوچک شده و در مرحله پایانی به حدود 26/31 نانومتر می رسد. با اعمال فرآیند ARB استحکام نهایی کامپوزیت نسبت به ورق های اولیه مس و آلومینیوم از 252 به 420 مگاپاسکال و سختی تقریبا از 55 به 140 ویکرز افزایش یافت. طی بررسی ها مشخص شد، شکل غالب خوردگی در این کامپوزیت خوردگی حفره ای است لذا می توان نتیجه گرفت، مقاومت در برابر خوردگی حفره ای محصولات تولید شده به روش ARB پایین است.