بررسی ریزساختار، خواص مکانیکی و الکتریکی آلیاژ برنج Cu-30Zn تولیدشده به روش فورج چندگانه

Abstract

در این پژوهش آلیاژ برنج Cu-۳۰Zn به‌وسیله فرآیند فورج چندگانه (MDF) تا ۶ پاس در دمای محیط تغییر شکل پلاستیک شدید یافت. پس از تولید نمونه‌ها ریزساختار، خواص مکانیکی و الکتریکی بررسی شد. خواص مکانیکی نمونه‌‎ها پس از هر مرحله فرآیند MDF با استفاده از آزمون‌های سختی و پانچ برشی و کشش در دمای محیط اندازه‌گیری شد. همچنین خواص الکتریکی نمونه‌ها به‌روش جریان گردابی اندازه‌گیری شد. نتایج حاصل از بررسی ریزساختار نمونه‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی همراه با آنالیز EBSD نشان داد که پس از ۶ پاس فرآیند MDF، اندازه دانه نمونه اولیه آنیل‌شده از حدود ۲۳۰میکرون به کمتر از یک‌میکرون کاهش یافت. به‌علاوه کاهش اندازه دانه همراه با فرآیند لغزش، شکل‌گیری دوقلویی‌ها و باندهای برشی در جهت مشخص بود. طبق نتایج به‌دست‌آمده بعد از ۶ پاس MDF، خواص مکانیکی بهبود قابل ‌توجهی داشت. فرآیند MDF منجر به افزایش ۲۱۲درصدی در سختی، افزایش به‌ترتیب ۱۰۵ و ۷۳درصدی در استحکام‌های تسلیم و نهایی برشی و افزایش به‌ترتیب ۲۹۸ و ۱۹۰ درصدی استحکام‌های تسلیم و نهایی کششی شد. نتایج بررسی هدایت الکتریکی نشان داد در اثر فرآیند MDF، هدایت الکتریکی آلیاژ Cu-۳۰Z، به مقدار اندکی کاهش یافت. لذا با مقایسه نتایج خواص مکانیکی و الکتریکی می‌توان گفت در فرآیند MDF می‌توان به آلیاژی با استحکام بسیار بالا بدون کاهش قابل توجه در هدایت الکتریکی دست یافت.