مجتبی زادعلی محمدکوتیانی - دانشگاه شهید چمران اهواز
خلیل رنجبر - دانشگاه شهید چمران اهواز

در این پژوهش، کامپوزیت‌های سطحی درجای زمینه آلومینیمی تقویت‌شده با ذرات آلومینایدی  و  توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی (FSP) تولید شد. برای این کار از آلیاژ کارشده AA 3003-H14 به‌عنوان زمینه و نسبت مساوی از پودر فلزی زیرکنیم و تیتانیم به‌عنوان تقویت‌کننده استفاده گردید. برای توزیع بهتر ذرات تقویت‌کننده شش پاس فرآیند اعمال گردید. جهت بررسی ریزساختاری نمونه‌ها از روش میکروسکوپی الکترونی (SEM) و برای آنالیز فازی از تفرق اشعه ایکس (XRD) بهره گرفته شد. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که به‌دلیل واکنش‌های شیمیایی حالت جامد ترکیبات آلومینایدی  و  در فصل مشترک ذرات زیرکنیم و تیتانیم با زمینه آلومینیم تشکیل می‌شود. تشکیل ترکیبات آلومینایدی در مدت زمان کم‌تر از 40 ثانیه در این پژوهش به شرایط ترمومکانیکال فعال‌کننده‌ای که در حین فرآیند اصطکاکی اغتشاشی به‌وجود می‌آید نسبت داده شد. مدل تغییرات انرژی آزاد گیبس موثر ( ) جهت پیش‌بینی تشکیل ترکیبات آلومینایدی در فصل مشترک ذرات فلزی تقویت‌کننده با زمینه آلومینیمی استفاده شد که نتایج پیش‌بینی تطابق خوبی با نتایج تجربی به‌دست آمده داشت.

فرآیند اصطکاکی اغتشاشی, آلیاژ AA 3003-H14, Ti, مدل