To manufacture high-strength, fine dispersed and uniform distribution of Al-5 vol.% SiC composite, accumulative roll bonding process is proposed and applied through this study. The microstructure illustrates and validates a good distribution of SiC reinforced in the Al 1050 matrix. It is found that after eight pass, the mean grain size of the composite sample is 188 nm. It can be concluded from tensile test that by increasing the number of passes the strengths of both Al ARBed and composite samples increase; however, their ductility decreases at the initial accumulative roll bonding pass and then increases. The tensile strength of Al-SiC composite sample is greater than the annealed Al 1050 used as the original raw material by five times. The strengthening of the proposed composite sample occurs due to grain refinement, uniformity, reinforcing role of particles, strain hardening, bonding quality and size of particles. From the hardness test, it is concluded that, after the initial pass, hardness increased quickly, then dwindled and finally saturated by further rolling. Observations discovered that the failure mode in the composite occurs due to the shear fracture. From the experimental investigation, governing equations are derived to describe the effect of the number of accumulative roll bonding passes on the tensile strength and elongation of manufactured metal matrix composite materials. It is found that the tensile strength and elongation can be described as an exponential function of the number of passes. Numerical results from these equations are more consistent with the experimental investigation.

中文翻译：

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累积滚压法制备纳米结构Al-SiC复合材料的力学性能研究

为了制造高强度、细分散和均匀分布的 Al-5 vol.% SiC 复合材料，通过这项研究提出并应用了累积滚压工艺。微观结构说明并验证了 SiC 在 Al 1050 基体中的良好分布。发现经过8道次后，复合样品的平均晶粒尺寸为188 nm。从拉伸试验可以得出结论，通过增加道次次数，Al ARBed 和复合材料样品的强度均增加；然而，它们的延展性在最初的累积滚压焊道次中降低，然后增加。Al-SiC 复合材料试样的抗拉强度比作为原始原料的退火 Al 1050 大 5 倍。由于晶粒细化、均匀性、颗粒的增强作用、应变硬化、结合质量和颗粒大小。从硬度测试中可以得出结论，初始道次后，硬度迅速增加，然后下降，最后通过进一步轧制达到饱和。观察发现，复合材料的失效模式是由于剪切断裂而发生的。从实验研究中，推导出控制方程来描述累积滚压接合次数对制造的金属基复合材料的拉伸强度和伸长率的影响。发现拉伸强度和伸长率可以描述为通过次数的指数函数。这些方程的数值结果与实验研究更一致。从硬度测试中可以得出结论，初始道次后，硬度迅速增加，然后下降，最后通过进一步轧制达到饱和。观察发现，复合材料的失效模式是由于剪切断裂而发生的。从实验研究中，推导出控制方程来描述累积滚压接合次数对制造的金属基复合材料的拉伸强度和伸长率的影响。发现拉伸强度和伸长率可以描述为通过次数的指数函数。这些方程的数值结果与实验研究更一致。从硬度测试中可以得出结论，初始道次后，硬度迅速增加，然后下降，最后通过进一步轧制达到饱和。观察发现，复合材料的失效模式是由于剪切断裂而发生的。从实验研究中，推导出控制方程来描述累积滚压接合次数对制造的金属基复合材料的拉伸强度和伸长率的影响。发现拉伸强度和伸长率可以描述为通过次数的指数函数。这些方程的数值结果与实验研究更一致。观察发现，复合材料的失效模式是由于剪切断裂而发生的。从实验研究中，推导出控制方程来描述累积滚压接合次数对制造的金属基复合材料的拉伸强度和伸长率的影响。发现拉伸强度和伸长率可以描述为通过次数的指数函数。这些方程的数值结果与实验研究更一致。观察发现，复合材料的失效模式是由于剪切断裂而发生的。从实验研究中，推导出控制方程来描述累积滚压接合次数对制造的金属基复合材料的拉伸强度和伸长率的影响。发现拉伸强度和伸长率可以描述为通过次数的指数函数。这些方程的数值结果与实验研究更一致。推导出控制方程来描述累积轧制次数对制造的金属基复合材料的拉伸强度和伸长率的影响。发现拉伸强度和伸长率可以描述为通过次数的指数函数。这些方程的数值结果与实验研究更一致。推导出控制方程来描述累积轧制次数对制造的金属基复合材料的拉伸强度和伸长率的影响。发现拉伸强度和伸长率可以描述为通过次数的指数函数。这些方程的数值结果与实验研究更一致。