تولید میله های دو لایه آلومینیوم-مس با استفاده از فرایند اکستروژن مستقیم داغ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی اراک

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک،

چکیده

امروزه استفاده از قطعات فلزی روکش داده شده بدلیل خواص قابل توجهی که نمی توان از مواد تک لایه بدست آورد، در بسیاری از صنایع به سرعت در حال گسترش است. در این پژوهش تولید میله آلومینیومی AA7075 با روکش مس خالص به روش اکستروژن مستقیم داغ مورد بررسی قرار گرفته است. جهت دستیابی به کیفیت مطلوب اتصال، اکستروژن مستقیم داغ در حالت های مختلف انجام شد و در نهایت آزمایش اصلی با زاویه قالب 45 درجه، نسبت اکستروژن 4 و دمای 480 درجه سلسیوس انجام گرفت. بمنظور بررسی خواص مکانیکی میله روکش داده شده آزمون کشش بر میله آلیاژ آلومینیوم، مس خالص و میله اکستروژن داغ شده دو لایه Al-Cu انجام گرفت. همچنین میکروسختی و میکروساختار آلومینیوم روکش شده بررسی شد. نتایج نشان داد که با استفاده از فرآیند اکستروژن مستقیم داغ می توان میله آلومینیومی با روکش مس تولید کرد که ضمن حفظ خواص الکتریکی و حرارتی، خواص مکانیکی و نسبت استحکام به وزن مطلوب، از کیفیت اتصال مناسب نیز برخوردار باشد. تصاویر میکروسکوپی نشان داد که متوسط ضخامت لایه مرزی اتصال آلومینیوم و مس حدود 22 میکرون است، ضمن اینکه از کیفیت و سختی قابل قبولی نیز برخوردار می باشد که نشان دهنده نفوذ و در هم تنیدگی مناسب دو جنس در یکدیگر می باشد. همچنین نتایج نشان داد میله روکش داده شده از استحکام تسلیم، نهایی و همچنین شکل پذیری خوبی در مقایسه با هر کدام از میله های تک لایه مورد استفاده برخوردار می باشد که حاکی از کیفیت مناسب میله روکش دار می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Fabrication of two layer Al/Cu rods using hot forward extrusion

نویسندگان [English]

  • Hamidreza Rezaei Ashtiani 1
  • Alireza Ahari 2
1 Department of Mechanical Engineering, Arak University of Technology
2 Department of Mechanical Engineering, Arak University of Technology
چکیده [English]

The use of clad material as a structural material is increasing in many industries because it has material properties that cannot be obtained from a single material. For the present study, a hot forward extrusion process was applied to fabricate aluminum/copper (Al/Cu) clad composite rod. The different of extrusion ratios and die angles were applied to obtain the best extrusion condition. Finally, hot forward extrusion process was applied at a temperature of 480 ◦C with extrusion ratio of 4 and Die angle of 45 ⃘. The purpose of this paper was fabrication of Al-clad Cu rods by hot forward extrusion. Materials that used in this research were aluminum alloy of AA7075 and pure commercial copper as clad material. There were some experiments among pure copper, AA7075 (both without any extrusion and cold work) and Al-clad Cu rods that included Mechanical Tensile Tests, Micro Hardness tests and Microstructure compare. Microstructure characterizations of the Al/Cu interface and the neighboring regions revealed the formation of a suitable and adhesive bonded layer with thickness of 22 microns and acceptable Microhardness. The mechanical properties results of AA7075, copper and two layer Al/Cu rods reveal that the Yield strength, Ultimate Tensile strength and Formability of extruded Al/Cu rods are suitable in compare to single material rods consist of AA7075 and copper rods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Two layer rod
  • Aluminum Alloy
  • Pure Copper
  • Hot extrusion
  • Mechanical properties