فرامرز فرشته صنیعی

از آنجا که تولید ورق های آلومینیمی به روش ریخته گری پیوسته و نورد همزمان یکی از روش های تولید با سرعت بالا و توأم با صرفه جویی قابل ملاحظه در مصرف انرژی می باشد، در این پژوهش با تمرکز برروی تغییر متغیرهای فرآیند شامل نرخ خنک کاری مذاب، اختلاف سرعت چرخش غلتک ها در ایستگاه نورد و تأثیر افزودنی ذرات در مقیاس نانو بر ریزساختار، استحکام، میزان نرمی و شکل پذیری، رفتار ناهمسانگردی و توزیع سختی در محصول نهایی پرداخته -شده است. در این ارتباط سه تابع مختلف برای آهنگ خنک کاری و تبدیل مذاب آلومینیم 7075 به جامد در نظر گرفته شد. براساس آزمایش ها و مطالعات انجام شده، چنین نتیجه شد که سرعت خنک کاری بالاتر باعث بهبود خواص مکانیکی شامل استحکام و سختی در ورق تولید شدۀ نهایی گردیده است. همچنین در صورت وجود انتقال حرارت طبیعی و کنترل نشدۀ قطعه کار بین خروجی مجرای سرمایش و ایستگاه نورد، این پدیده می تواند منجربه بروز تفاوت در سختی در امتداد ضخامت محصول نهایی (امتداد عمود بر صفحۀ ورق) گردد. برای بررسی تأثیر اختلاف سرعت دورانی غلتک ها در عملیات نورد، پس از انجام فرآیند ریخته گری پیوسته بلافاصله ماده تحت عملیات نورد با اختلاف سرعت بین غلتک بالایی نسبت به غلتک پایینی به میزان 1:1، 1:1.2 و 1:1.4 قرار داده شد. مشاهده گردید که وجود اختلاف سرعت چرخش غلتک ها و افزایش این اختلاف تا 40%، باعث بهبود خواص مکانیکی شامل استحکام تسلیم به میزان 41.5%، استحکام نهایی به مقدار 31.2%، و بهبود رفتار همسانگردی و میزان سختی در محصول نهایی گردیده است. همچنین در این مطالعه مشخص شد که این مقدار اختلاف سرعت دورانی غلتک ها، منجربه کاهش انعطاف پذیری و ازدیاد طول ماده به مقدار 6% گردیده است. در پایان، برای بررسی تأثیر افزودنی مواد نانو-مقیاس، دو ترکیب وزنی متفاوت 1 و 3 درصد نانو ذرات آلومینا با اندازه 50nm، برای ساخت نانو کامپوزیت آلومینیم 7075 مورد استفاده واقع شد. ملاحظه گردید که ظرفیت گرمایی ویژه این افزودنی، در مقیاس نانو تغییر یافته و برای تحلیل نتایج آزمایش ها نیاز به بررسی خواص کوانتیده این ماده در جامد مرکب مورد نظر است. این تفاوت در ظرفیت گرمایی ویژه باعث بروز اختلاف بین ریزساختار در محصولات با ترکیب های گوناگون شده، به طوری که با افزایش مقدار نانو ذرات آلومینا، خواص ورق مرکب نهایی تا اندازه ای بهبود یافته ا