نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran.

2 دانشگاه تهران

3 کارشناس ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز

4 دانشگاه تهران - پردیس دانشکده های فنی- دانشکده مکانیک

5 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران

10.22068/jstc.2019.100127.1503

چکیده

در این مقاله، برای اولین بار مدول یانگ، ضریب ناهسانگردی و پارامترهای الاستیک و پلاستیک کامپوزیت‌های سه لایه آلومینیوم-برنج-آلومینیوم تولیدشده با فرآیند اتصال نوردی با استفاده از روش همبستگی تصاویر دیجیتال ارزیابی شده است. همبستگی تصاویر دیجیتال یک روش نسبتا جدید است که برای اندازه‌گیری میدان کرنش و تعیین پارامترهای مختلف مختلف مانند ناهسانگردی و مدول یانگ برای مواد و آلیاژهای زیادی آزموده شده است. ساختار، خواص مکانیکی، پارامترهای الاستیک و پلاستیک، کامپوزیت‌های سه لایه آلومینیوم/برنج/آلومینیوم تولید شده با روش اتصال سرد نوردی با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسختی و آزمون کشش همراه با ستاپ دوبعدی روش همبستگی تصاویر دیجیتال تعیین شد. با استفاده از کرنش طولی و عرضی بدست آمده از روش همبستگی تصاویر دیجیتال و روابط پلاستیسیته، کرنش در راستای ضخامت، ضریب ناهمسانگردی و سایر پارامترهای الاستیک و پلاستیک محاسبه شد. نتایج نشان داد که به دلیل کارسختی ناشی از افزایش چگالی نابه‌جایی در حین نورد خواص مکانیکی نسبت به نمونه‌های اولیه بهبود یافت به طوری که استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی کامپوزیت، نسبت به آلومینیوم اولیه بیش از پنج برابر و میکروسختی هر دولایه آلومیینوم و برنج بیش از دو برابر افزایش یافت. مقدار مدول الاستیسیته محاسبه شده با استفاده از روش همبستگی تصاویر دیجیتال 77.8GPa بدست آمد که نسبت به مقادیر بدست آمده از روابط تئوری بر اساس حجم مواد تشکیل‌دهنده دارای اختلاف اندک است. همچنین مقدار ضریب ناهمسانگردی در حین آزمون کشش، پس از نوسان اولیه تا نقطه گلویی، افزایش و سپس روند کاهشی به خود گرفت و کمی قبل از شکست ثابت شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the elastic and plastic properties of Al/Brass/Al composite fabricated by roll bonding process via digital image correlation method

نویسندگان [English]

  • Davood Rahmatabadi 1
  • ali shahmirzalo 2
  • Moslem tayyebi 3
  • mohamad reza farahani 4
  • Ramin Hashemi 5

1 School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran.

2 university of tehran

3 Department of Material Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran

4 university of tehran

5 School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology

چکیده [English]

In the present study, for the first time the Young's modulus, anisotropy coefficient and elastic and plastic parameters of multi-layered Al/Br/Al composite produced by cold roll bonding process were assessed by digital image correlation method. The digital image correlation (DIC) is a relatively new method used to measure strain fields to determine various parameters such as anisotropy and Young's modulus for many materials and alloys. Structure, mechanical properties, elastic and plastic parameters are determined by optical microscopy (OM), micro-hardness measurements and tensile tests equipped by 2D DIC system. Using longitudinal and transverse strains from DIC and plasticity theory thickness strain, anisotropy coefficient and other elastic and plastic parameters were calculated. The results showed that mechanical properties were improved compared to the primary samples, so that the yield strength and ultimate tensile strength of the composite were more than five times the original aluminum, and microhardness of both layers of aluminum and brass improved more than two times due to cold working caused by increasing the dislocation density during rolling. The value of the calculated elastic modulus was obtained 77.8GPa by digital image correlation method, which are little difference from the values obtained from theoretical relationships based on the volume of the composite materials. Also, the anisotropy coefficient during the tensile test, after the initial oscillation increased to the necking point, then decreased and a little before the failure point fixed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • CRB
  • DIC method
  • elastic and plastic parameters
  • anisotropy coefficient