بررسی اثرات ذرات دی سیلیساید مولیبدن(MoSi2) بر رفتار مکانیکی و الکتریکی ماده مرکب زمینه مس تولید شده به روش اتصال نوردی تجمعی (ARB)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• امیرحسین اسلامی ¹
• محمد محسن مشکسار ²
• سید مجتبی زبرجد ³

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی شیراز

² استاد مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد واحد مرودشت.

³ استاد دانشکده مهندسی مواد دانشگاه شیراز.

چکیده

روش تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD) به عنوان یکی از روش­های تولید مواد با اندازه دانه نانومتری مطرح می­باشد. برای ایجاد یک ساختار با دانه­های نسبتاً ریز لازم است از راه اعمال کرنش­های پلاستیک زیاد دانسیته بالایی از نابه­جایی­ها بدست آید. فرآیند نورد تجمعیARB به عنوان یکی از پرکاربردترین روش­های اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید و دستیابی به ساختارهای نانومتری بویژه در ورق­ها و در بعد صنعتی مطرح می­باشد. در این پژوهش از فرآیند نورد اتصالی تجمعی برای تولید کامپوزیت Cu/MoSi₂ استفاده شده است. برای این منظور، از مس خالص تجاری و نانو ذرات MoSi₂ استفاده شده است. تعداد پنج مرحله نورد در شرایط بدون روانکار همراه با پیش گرمایش °C300 پیش از هر مرحله نورد بر نمونه ها اعمال شده است. نمونه های استاندارد از درون قطعات نورد شده تهیه و ریزساختار آن‌ها توسط میکروسکوپ الکترونی وخواص مکانیکی آن‌ها به وسیله آزمون­های سختی و کشش مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین نقش همزمان ذرات تقویت کننده دی سیلیساید مولیبدن و نورد بر مقاومت الکتریکی کامپوزیت لایه ای به وسیله روش پراب چهار نقطه مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

• فرایند نورد تجمعی
• خواص مکانیکی و مقاومت الکتریکی
• ساختار لایه ای

---

عنوان مقاله [English]

Effect of Addition (MoSi2) on the Resistivity and Mechanical Properties of Cu/MoSi2 Composite Produced by Accumulative Rroll Bonding (ARB) Process

نویسندگان [English]

• A.H. Eslami ¹
• M.M. Moshksar ²
• S.M. Zebarjad ³

چکیده [English]

Techniques of severe plastic deformation have been of continual interest in the production of novel metallic microstructures. Among these, accumulative roll bonding has been extensively used to produce multi-layered composites. In the present study, a new manufacturing process for Cu/MoSi₂-1vol% and 1.5vol% MoSi₂ composites was developed by using Copper and nano sized MoSi₂ particles as starting materials. After five ARB passes, it was showed the MoSi₂ particles properly distributed in the copper matrix. With increasing strain during ARB passes strength and elongation of these composites increased. Structure and mechanical properties of these composites were studied within different stages of ARB process. Also, Electrical resistivity of the samples was measured by four point probe method

کلیدواژه‌ها [English]

• Metal-matrix composites
• Mechanical and resistivity properties
• Accumulative roll bonding (ARB)

مراجع

1. 1 -علی یزدانی،"تولید کامپوزیت هـای نانوسـاختار آلومینیـوم-

   کاربید بور به روش اتصال تجمعی نورد"،نشریه مواد نوین ، دوره

   اول، شماره 3 ،ص 23-32 ،بهار1390 .

   2- S. C. Tjong, and H. Chen, “Nanocrystalline

   Materials and Coatings”, Materials Science

   and Engineering, Vol. 45, pp. 1-88, 2004.

   3- B.A. Movchan, and FD. Lemkey,”

   Mechanical Properties of Fine-Crystalline

   Two-Phasematerials”, Mater Sci Eng A;

   224:136–45, 1997.

   4- 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.

   5- N. Tsuji, Y. Ito, Y. Saito, and Y.

   Minamino,”Strength and Ductility of UltraFine Grained Aluminum and Iron Produced by

   ARB and Annealing”, Scripta Mater ; 47:893–

   9, 2002.

   6- K. M. Shorowordi, A. S. M. A. Haseeb, and

   1. P. Celis, “Tribo-surface Characteristics of

   Al–B4C and Al–SiC Composites Worn under

   Different Contact Pressures”, Wear, Vol. 261,

   2006. 634–641, 2006.

   7- J. Mc. Keown, A. Misra, H. Kung, RG.

   Hoagland, and M. Nastasi.” Microstructures

   and Strength of Nano Scale Cu–Ag multilayers”, Scripta Mater; 46:593–8, 2002.

   8- H. Sekine and R. Chen. “A Combined

   Microstructure Strengthening Analysis of

   SiCp/Al Metal Matrix Composites”,

   Composites, Vol.26, pp183-8, 1995.

   9- M. Alizadeh, “Comparison of

   Nanostructured Al/B4C Composite Produced

   by ARB and Al/B4C Composite produced by

   RRB Process”, Materials Science and

   Engineering A 528, 578–582, 2010.

   10- Y. Estrin, RJ. Helming, SC. Baik, HS.

   Kim, and HG. Brokmeier, ”Microstructure and

   Texture Development in Copper and aluminum

   Under ECAP”, Ultrafine Grained Materials III.

   Warrendale, PA: TMS; 2004.

   11- Huang X, Kamikawa N, and Hansen N.

   Strengthening Mechanisms in Nanostructured

   Aluminum. Mater Sci Eng A; 483:102–4,

   2008.

   12- L. Ghalandari and M. M. Moshksar, "High

   Strength and High Conductive Cu/Ag

   Multilayer Produced by ARB", Journal of

   Alloys and Compounds, Vol. 506, pp. 172-

   178, 2010.