بررسی خواص و ساختار کامپوزیت های چند لایه مس/ تیتانیم تولید شده توسط فرآیند اتصال نوردی

در تحقیق حاضر کامپوزیت های دو فلزی مس و تیتانیم به شکل سه لایه (روکش کاری مس با تیتانیم) و چند لایه توسط روش های بترتیب اتصال نوردی و اتصال نورد تجمعی/تناوبی برای اولین بار ساخته و سپس ساختار و خواص کامپوزیت های تولیدی مورد مطالعه قرار گرفته اند. هدف از انجام تحقیق در فاز اول، ساخت کامپوزیت سه لایه ti/cu/ti و یافتن شرایط بهینه عوامل موثر بر اتصال بین لایه ها جهت حصول بیشینه استحکام پیوند بین آنها و در فاز دوم ساخت کامپوزیت چند لایه cu/ti و یررسی خواص و ساختار کامپوزیت های تولیدی جهت حصول ماده ای با استحکام و رسانایی الکتریکی بالا می باشد. در فاز اول تحقیق از روش تاگوچی برای طراحی و تحلیل نتایج آزمایشگاهی بهره گیری شده است. در این میان از میکروسکوپ های نوری، الکترونی عبوری، الکترونی روبشی، الکترونی عبوری روبشی جهت تحلیل ماکروساختار و میکروساختار کامپوزیت های ساخته شده استفاده شده است. همچنین آزمایش های لایه کنی، میکروسختی، خمش و کشش تک محوری جهت ارزیابی خواص مکانیکی و آزمایش کاونده چهار نقطه جهت بررسی رسانایی الکتریکی نمونه های کامپوزیتی مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج بررسی ها در فاز اول نشان دهنده تاثیر گذاری چهار پارامتر دمای نورد، دمای تابکاری ثانویه، سرعت غلطک و میزان کاهش ضخامت بر استحکام اتصال می باشد. در این بین فاکتور دمای تابکاری ثانویه با سهم مشارکت و تاثیرگذاری حدود 67% مهمترین پارامتر می باشد. دمای نورد و تابکاری ثانویه بترتیب 220 و 430 درجه سانتیگراد، سرعت غلطک 3 دور بر دقیقه و میزان کاهش ضخامت 62%، مقادیر بهینه عوامل تاثیر گذار جهت حصول بیشینه استحکام پیوند بین ورق های مس و تیتانیم می باشند. همچنین، نتایج حاصل از فاز دوم تحقیق نشان دهنده گسیختگی لایه های سخت تر تیتانیم در بین لایه های نرم تر مس در حین تغییر شکل همزمان آنها در طی فرآیند اتصال نورد تجمعی/تناوبی می باشد. همچنین نشان داده شد که فرآیند های اتصال نورد تجمعی و اتصال نورد تناوبی بترتیب سبب ایجاد دانه بندی و لایه های در ابعاد نانو در ساختار کامپوزیت می گردند به گونه ای که تشکیل ساختار های نانو در کامپوزیت چند لایه cu/ti، باعث ایجاد کامپوزیت زمینه مس، با رسانایی مناسب و استحکام کششی بالاتر از 1 گیگاپاسکال می گردد.