بررسی خواص مکانیکی و مغناطیسی ماده‌ی مرکب لایه‌ای Cu/Ni/Fe3O4 تولید شده به‌روش اتصال نورد تجمّعی (ARB)

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 2، دوره 25، شماره 2 - شماره پیاپی 10، مهر 1393   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v25i2.38889

نویسندگان

امیر حسین اسلامی^{* 1}؛ سید مجتبی زبرجد²؛ محمد محسن مشکساز³

¹دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد

²دانشگاه شیراز

³دانشگاه آزاد واحد مرودشت

چکیده

روش تغییر شکل موم‌سان شدید Sever Plastic Deformation)) به‌عنوان یکی از روش های تولید مواد با اندازه دانه‌ی نانومتری مطرح می باشد. برای ایجاد یک ساختار با دانه های نسبتاً ریز، لازم است تا از طریق اعمال کرنش های موم‌سان زیاد، چگالی بالایی از نابجایی ها ایجاد شوند. فرایند نورد تجمّعی بهعنوان یکی از پرکاربردترین روش های اعمال تغییر شکل مومسان شدید و دستیابی به ساختارهای نانومتری بهویژه در ورق ها و در مقیاس صنعتی، مطرح می باشد. در پژوهش حاضر، از فرایند اتصال نورد تجمّعی برای تولید مادهی مرکب Cu/Ni/Fe3O4 لایه‌ای استفاده شده است. برای این منظور، از مس و نیکل خالص تجاری و نانو ذرات Fe3O4 استفاده شده است. تعداد پنج مرحله نورد تحت شرایط بدون استفاده از روانکار همراه با پیش گرمایش در دمای c 500 قبل از هر مرحلهی نورد، اعمال شد. نمونههای استاندارد از درون قطعات نورد شده تهیه شد و ریزساختار آنها با استفاده از میکروسکپ نوری و الکترونی و خواص مکانیکی آنها بهوسیله انجام آزمون های سختی و کشش، ارزیابی شد. افزون بر این، نقش همزمان ذرات تقویت کنندهی اکسید آهن و نورد بر رفتار مغناطیسی مادهی مرکب لایهای توسط دستگاه مغناطیس سنج Vibrating Sample Magnetometer)) بررسی شد.

کلیدواژه‌ها

فرایند نورد تجمّعی؛ خواص مکانیکی و مغناطیسی؛ ساختار لایه‌ای

مراجع

1. S. C. Tjong, and H. Chen, “Nanocrystalline materials and coatings”, Materials Science and Engineering, Vol. 45, pp. 1-88, (2004).

2. B.A. Movchan, FD. Lemkey,” Mechanical properties of fine-crystalline two-phasematerials”, Materials Science and EngineeringA,Vol 224, 136–45, (1997).

3. Y. S. Kim, S. H. Kang, and D. H. Shin,” Effect of rolling direction on the microstructure and mechanical properties of accumulative roll bonding (ARB) processed commercially pure 1050 aluminum alloy”, Materials Science Forum, Vols. 503-504,pp.681-686, (2006).

4. M. Perez-Prado, T. Del Valle and O. A. Ruano,”Grain refinement of Mg-Al-Zn alloys via accumulative roll bonding”, Scripta Mterialia, Vol. 51, pp.1093-1097, (2004).

5. J. Mc. Keown, A. Misra, H. Kung, RG. Hoagland, M. Nastasi.” Microstructures and strength of Nano scale Cu–Ag multi-layers”, Scripta Mater, Vol 46, 593–598, (2002).

6. R. Grössinger, R. Sato, D. Holzer, M. Dahlgren,” Properties, Benefits, and Application of Nanocrystalline Structures in Magnetic”, Materials, Physical B, Vol 44, pp.248- 275, (2000).

7. Mc. Michael RD, RD. Shull, LJ. Swartzendruber, LH. Bennett, RE. Watson,” Magnetocaloric effect in superparamagnets”, J Magn Mate,Vol 111, pp.29-33. (1992)

8. Y. Estrin, RJ. Hellmig, SC. Baik, HS. Kim, HG. Brokmeier,”Microstructure and texture development in copper and aluminums under ECAP”, Ultrafine Grained Materials III.Vol32, pp.134-142,(2004).

9. H. Sekine and R Chen, “A combined microstructure strengthening analysis of SiCp/Al metal matrix composites”, Composites, Vol. 26, pp. 183-8, (1995).

10. C. Lu, K. Tieu and D. Wexler, “Significantenhancement of bond strength in theaccumulative roll”,Materials Science and Engineering A, Vol 324, pp.278–292, (2007).

11. M. Alizadeh, “Comparison of nanostructured Al/B4C composite produced by ARB and Al/B4C composite produced by RRB process”,Materials Science and Engineering A,Vol 528,pp.578–582, (2010).

12. X. Huang, N. Kamikawa, N. Hansen, “Strengthening mechanisms in nanostructured aluminum”, Mater Sci Eng. A, Vol 483, pp.102–4, (2008).

13. L. Ghalandari and M. M. Moshksar, "High Strength andHigh Conductive Cu/Ag Multilayer Produced by ARB",Journal of Alloys and Compounds, Vol 506, pp.257-268, (2010).