Perilaku deformasi dan kerusakan pelat komposit berlapis Cu/Al berdasarkan karakteristik antarmuka
Pelat komposit berlapis Ti/Al,Pelat komposit berlapis Cu/Al, dan pelat komposit berlapis Mg/Al memiliki sifat komprehensif yang sangat baik dan banyak digunakan di bidang luar angkasa, angkutan kereta api, dan bidang lainnya. Cu dan paduannya memiliki keunggulan seperti konduktivitas tinggi dan sifat mampu bentuk yang baik, sedangkan Al dan paduannya memiliki ketahanan korosi dan sifat mampu bentuk yang sangat baik. Pelat komposit berlapis Cu/Al diharapkan dapat menggabungkan keunggulan paduan Cu dan Al serta memperluas prospek penerapannya. Namun, zona antarmuka pelat komposit laminasi
Keberadaan pelat komposit berlapis Cu/Al membuatnya rentan terhadap kerusakan saat terjadi deformasi sehingga mempengaruhi kinerja servis komponen. Penting untuk mempelajari mekanisme perilaku kerusakan pelat komposit berlapis Cu/Al selama deformasi. Dengan pesatnya perkembangan industri modern, permintaan masyarakat akan kinerja material logam yang komprehensif semakin meningkat. Misalnya, ketika meningkatkan kinerja komprehensif material dan mengejar bobot yang ringan, material komponen tunggal sulit untuk memenuhi kinerja komprehensif yang disyaratkan. Oleh karena itu, bermunculan material komposit berlapis logam.
Pelat komposit Cu/Al dengan struktur berlapis yang khas menggabungkan konduktivitas tinggi dan sifat mampu bentuk yang baik dari Cu dengan kepadatan rendah dan ketahanan korosi Al, dan banyak digunakan di bidang-bidang seperti dirgantara dan angkutan kereta api. Perbedaan morfologi antarmuka dan rasio ketebalan komponen pelat komposit berlapis logam mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap sifat mekanik pelat komposit. Efek koordinasi elemen antarmuka selama deformasi, seperti morfologi antarmuka bergelombang pelat komposit yang dibuat dengan pengelasan eksplosif. Pelat komposit dengan morfologi antarmuka bergelombang memiliki kekuatan geser yang lebih tinggi saat mengalami deformasi akibat adanya efek interlocking mekanis dari masing-masing material komponen dibandingkan dengan pelat komposit dengan antarmuka datar. Pelat komposit berlapis logam rentan terhadap kerusakan antarmuka dan kegagalan selama deformasi. Saat ini, penelitian tentang kerusakan pelat komposit terutama berfokus pada metode eksperimental, yang secara intuitif dapat mempelajari perilaku kerusakan material. Namun, metode eksperimental memiliki hambatan dalam menyajikan secara dinamis karakteristik riwayat deformasi dan perilaku kerusakan patah pelat komposit berlapis logam pada skala mikro. Metode elemen hingga dapat membentuk model deformasi material dalam kondisi aktual, sehingga memungkinkan analisis secara akurat karakteristik riwayat deformasi dan perilaku patah tulang pelat komposit berlapis.
Pelat komposit berlapis logam memiliki keunggulan pemanfaatan berbagai komponen logam secara komprehensif dan banyak digunakan di bidang-bidang seperti transportasi luar angkasa dan kereta api. Diantaranya, konfigurasi berlapis adalah metode paling umum yang sekaligus dapat meningkatkan kekuatan dan plastisitas material logam. Hal ini dapat mengatasi hubungan terbalik antara kekuatan dan plastisitas dan mencapai kecocokan yang baik antara keduanya, yang telah menarik banyak perhatian para sarjana. Sifat mekanik senyawa intermetalik pada zona antarmuka pelat komposit berlapis Cu/Al juga berbeda nyata dengan matriks logam. Selama proses deformasi, antarmuka dapat mengoordinasikan deformasi logam di kedua sisi. Namun, karena adanya karakteristik antarmuka, komponen rentan terhadap kerusakan dan cacat selama deformasi plastik dingin, yang sangat mempengaruhi kinerja layanan yang aman. Hal ini sangat membatasi penerapannya secara luas dan menjadi hambatan teknis. Oleh karena itu, sangat mendesak untuk melakukan penelitian tentang korelasi antara perilaku kerusakan dan mekanisme kerusakan di bawah koordinasi kendala karakteristik antarmuka. Hal ini telah menjadi masalah ilmiah mendasar yang perlu diatasi dalam penelitian, pengembangan, dan penerapan teknologi pembentukan pelat komposit berlapis logam heterogen.
Dengan mempelajari karakteristik antarmuka pelat komposit berlapis logam Cu/Al, parameter kerusakan setiap material lapisan diperoleh secara akurat, dan model elemen hingga pelat komposit berlapis Cu/Al dengan mempertimbangkan zona pengaruh antarmuka ditetapkan. Inisiasi retak dan mekanisme perambatan pelat komposit berlapis Cu/Al dipelajari melalui uji tarik in-situ dan simulasi elemen hingga, yang mengungkap mekanisme deformasi material di kedua sisi koordinasi kendala antarmuka. Hasil percobaan dapat digunakan untuk mengoptimalkan proses produksi komponen pelat komposit berlapis Cu/Al pada tahap selanjutnya, menghindari kerusakan pada bagian yang dibentuk, dan meningkatkan kinerja pelayanan bagian yang dibentuk. Hasil penelitian tersebut tidak hanya memperkaya teknologi dan teori pembentukan pelat komposit berlapis logam, namun juga memiliki makna ilmiah yang penting bagi pengembangan dan penyempurnaan teori dan teknologi pembentukan komponen.
