تولید ورق برنج 30/70 نانو ساختار به روش نورد تجمعی-پیوندی و ارزیابی ریز ساختار، خواص مکانیکی و بافت

فوق ریز می باشد. در این پژوهـش، فرایند arb بر روی آلیاژ برنج 30/70 تا شش سیکل در دمای اتاق و در شرایط بدون روانکار انجام شد. کیفیت جوش نوردی ایجاد شده در فرایند arb توسط میکروسکوپ نوری مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری حین فرایند، توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) انجام گردید. اندازه دانه های فرعی ایجاد شده، با آنالیز داده های پراش پرتوایکس توسط روش ویلیامسون-هال محاسبه و همچنین پارامترهای ریزساختاری نظیر میکرو کرنش و چگالی نابجایی های تولیدی در ورق های arb شده با به کارگیری روش ریت ولد تخمین زده شد. به منظور ارزیابی خواص مکانیکی ورق های برنج 30/70 تولید شده به روش arb، از آزمون های کشش تک محوری و سختی سنجی استفاده شد. همچنین تغییرات ریز سختی در راستای ضخامت نمونه ها نیز اندازه گیری گردید. پس از انجام آزمون کشش، سطح شکست نمونه های arb شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر آن بافت در فاصله 25/0 میلی متری از سطح، توسط اندازه گیری پارامتر بافت و شکل های قطبی و توابع توزیع جهت (odf) به دست آمده از دستگاه پراش پرتو ایکس (xrd) مجهز به زاویه یاب، ارزیابی شد. نتایج حاکی از آن بود که جوش نوردی به وجود آمده حین فرایند arb از کیفیت قابل قبولی برخوردار بود. مطالعات ریزساختاری حین فرایند نشان دادند که در ریز شدن دانه ها سه پدیده تفکیک دانه ها، شکل گیری مرزهای با زاویه زیاد و در نهایت تبلور مجدد پیوسته موثر هستند. پس از شش سیکل arb (کرنش معادل 4/6)، دانه هایی هم محور با اندازه متوسط کمتر از 50 نانومتر حاصل گردید. نتایج حاصل از آزمون های مکانیکی نشان دادند که پس از شش سیکل arb، استحکام کششی تقریبا به دو برابر استحکام کششی اولیه (از mpa360 به mpa 800) رسید. در حالی که ازدیاد طول افت شدیدی در سیکل اول داشت و پس از آن با ادامه فرایند، اندکی افزایش یافت تا پس از شش سیکل به حدود 5% رسید. سختی نمونه ها نیز پس از شش سیکل حدود سه برابر سختی اولیه (از 85 ویکرز به 264 ویکرز) افزایش یافته بود. تغییرات ریزسختی در راستای ضخامت نمونه ها فقط در نمونه اولیه و شش سیکل یکنواخت بود و در سایر سیکل ها توزیع ریزسختی غیر همگن بود. با بررسی سطح شکست مشخص گردید که شکست در ورق برنج arb شده به صورت داکتیل و با حضور دیمپل های برشی رخ داده است. مطالعات بافت در نمونه ها نشان داد که پس از شش سیکل arb، مولفه های قوی شامل گوس و برنج بودند که این امر با حضور باندهای برشی در ریز ساختار توجیه می شود.