ارزیابی خواص الاستیک و پلاستیک کامپوزیت آلومینیوم/برنج/آلومینیوم تولید شده با اتصال نوردی به روش همبستگی تصاویر دیجیتال

Abstract

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.