تولید کامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با نانوذرات شبه‌بلور Al-Cr-Fe با روش اتصال نوردی تجمعی و بررسی خواص مکانیکی آن

الموضوعات : journal of New Materials

شیما پشنگه ¹ , مرتضی علیزاده ² , رسول امینی ³

1 - دانش‌آموخته دکتری مهندسی مواد، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران
2 - دانشیار مهندسی مواد، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران
3 - دانشیار مهندسی مواد، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران

تاريخ الإرسال : 27 الثلاثاء , شوال, 1442 تاريخ التأكيد : 05 الأحد , صفر, 1443 تاريخ الإصدار : 15 الإثنين , محرم, 1443

الکلمات المفتاحية: خواص مکانیکی, فرآیند اتصال نوردی تجمعی, تغییر شکل پلاستیک شدید, نانوذرات شبه‌بلور, کامپوزیت زمینه آلومینیومی,

ملخص المقالة :

چکیده
مقدمه: در پژوهش حاضر نانوذرات شبه‌بلور پایه آلومینیومی Al₇₂Cr₁₇Fe₁₁ با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی و عملیات حرارتی بعدی ساخته شد. بررسی‌های فازی نشان­دهنده­ی تشکیل ساختار شبه‌بلور دکاگونال با اندازه نانومتر بود.
روش­: در ادامه کامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با 3 درصد وزنی نانوذرات شبه­بلور با استفاده از روش اتصال نوردی تجمعی (ARB) تولید گردید. بررسی­های ریزساختاری و خواص مکانیکی به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون­های ریزسختی سنجی و کشش مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته­ها: بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که بهبود در توزیع فاز تقویت­کننده­ی شبه‌بلور در زمینه آلومینیومی کامپوزیت و همچنین بهبود اتصال بین لایه‌ها با افزایش سیکل‌های فرآیند اتصال نوردی تجمعی از 1 تا 8 سیکل فرآیند، رخ داده است. بررسی تغییرات ریزسختی نشان­دهنده­ی افزایش سختی با افزودن فاز تقویت­کننده نسبت به آلومینیوم خالص در محدوده­ی 5/74 تا 8/105 ویکرز پس از انجام 8 سیکل فرآیند بود. منحنی­های تنش-کرنش نمونه­های کامپوزیتی نشان داد که استحکام کششی نمونه­های کامپوزیتی و نیز انعطاف­پذیری آن­ها با افزایش سیکل­های فرآیند اتصال نوردی تجمعی به طور پیوسته افزایش می­یابد. استحکام کششی با افزایش سیکل­های فرآیند از 2 تا 8 سیکل از 165 به 250 مگاپاسکال افزایش یافت.
نتیجه­گیری: بیشینه چقرمگی (2/30 (انرژی/حجم (مگاپاسکال))) پس از سیکل 8 در نمونه­ی کامپوزیتی حاصل شد.