ورق‌های کامپوزیتی فلزی به دلیل خواصی همچون مقاومت در برابر خوردگی و سایش و همچنین استحکام، سفتی و شکل‌پذیری بالاتر نسبت به ورق‌های پایه کاربرد روزافزونی پیدا کرده‌اند. کامپوزیت‌های زمینه آلومینیومی به دلیل عملکرد بالاتر و هزینه‌ی کمتر در صدر تولید کامپوزیت‌های زمینه فلزی قرار گرفته‌اند و عمدتا در صنایع غذایی و خودروسازی توسعه پیدا کرده‌اند. در این پژوهش به بررسی خواص مکانیکی، شکل‌پذیری و ریزساختار ورق دولایه آلومینیوم 1050/فولاد ضد زنگ 304 ساخته شده به روش پیوند نوردی سرد به صورت تجربی پرداخته شده است. به همین منظور ابتدا مبانی تئوری و عملی تحقیق در مقالات مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. پس از انجام طراحی آزمایش به روش پاسخ سطح باکس بنکن با در نظر گرفتن ضخامت لایه‌ها در 3 سطح و نسبت کاهش نورد در مقادیر 45، 60 و 75 درصد، ورق دولایه با استفاده از روش پیوند نوردی ساخته شد. خواص مکانیکی شامل استحکام تسلیم، استحکام نهایی، درصد ازدیاد طول، استحکام پیلینگ و سختی و همچنین شکل‌پذیری شامل نمودار حد شکل‌دهی و مقدار 〖FLD〗_0 با استفاده از آزمایش‌های کشش، سختی و ناکازیما تعیین شد. سپس به بهینه‌سازی خواص مکانیکی و شکل‌پذیری ورق دولایه به صورت همزمان و به طور مجزا پرداخته شد. به منظور بهینه‌سازی شکل‌پذیری یک معیار جدید تعریف شد که بتوان اثر حالت‌های مختلف بارگذاری بر روی ورق دولایه را در شکل‌پذیری سهیم کرد. همچنین برای هر یک از پارامترهای پاسخ یک مدل تجربی-ریاضی ارائه شد که بتوان بر اساس پارامترهای ضخامت لایه‌ها و نسبت کاهش مقادیر خواص مکانیکی و شکل‌پذیری ورق دولایه را پیش‌بینی کرد. با استفاده از مشاهدات میکروساختاری تغییرات شکل‌پذیری ورق دولایه در برابر پارامترهای ورودی یعنی نسبت ضخامت و نسبت کاهش توجیه شد. در این تحقیق برای اولین بار منحنی حد شکل‌دهی ورق دولایه آلومینیوم/فولاد ضد زنگ ساخته شده به روش پیوند نوردی به صورت تجربی در 17 حالت مختلف به دست آمده و به بهینه‌سازی رفتار ورق پرداخته شده است. نتایج نشان داد ورق دولایه‌ی Al/SS در t_Al=4mm,t_SS=0.8mm ,r=45% مقدار شکل‌پذیری ورق دولایه‌ی Al/SS یعنی مقدار مساحت ناحیه‌ی ایمن شکل‌پذیری به مقدار ماکزیمم خود می‌رسد.

 

ورق دولایه-آلومینیوم/فولاد ضد زنگ-خواص مکانیکی-شکل‌پذیری، نمودار حد شکل‌دهی، مدل‌های ریاضی-تجربی