بررسی مکانیزم های استحکام دهی و نوع شکست کامپوزیت های فوق ریزدانه‌ی سه جزئی Al5083-5%B4C-Al2024 و Al5083-5%B4C-Al5083

در این پژوهش، به بررسی اثر افزودن پودرهای آلومینیوم 2024 و 5083 درشت دانه بر خواص مکانیکی و مکانیزم شکست کامپوزیت سه جزئی Al5083 – 5%B4C پرداخته شده است. به این منظور ابتدا پودر آلومینیوم 5083 همراه با 5% وزنی کاربید بور تحت آسیاب مکانیکی به مدت 36 ساعت تحت اتمسفر آرگون قرار گرفت تا پودر کامپوزیتی Al5083-5 wt. %B4C به دست آید. سپس این پودر آسیاب شده با 25 و 50% وزنی پودر آلومینیوم 2024 و 5083 درشت دانه مخلوط گردید و سپس تحت پرس داغ و اکستروژن داغ قرار گرفت و ریزساختار، خواص مکانیکی و مکانیزم شکست نمونه های به دست آمده با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد که افزودن پودر آلیاژ 2024 درشت دانه به عنوان فاز سوم، باعث کاهش استحکام قطعات تا 30% در قیاس با نمونه های فاقد فاز درشت دانه می گردد اما انعطاف پذیری را افزایش می دهد به طوری که در اثر افزودن 25% وزنی پودر آلیاژ 2024، استحکام از MPa508 به MPa379 کاهش یافت اما درصد ازدیاد طول از حدود 6/0% به 4% افزایش یافت. همچنین مشخص شد در نمونه های سه جزئی دارای آلومینیوم 2024 درشت دانه، افت استحکام نسبت به نمونه های دارای آلومینیوم 5083 درشت دانه، کمتر است. بررسی سطوح شکست نمونه های دو و سه جزئی نشان داد افزودن آلومینیوم 2024 درشت دانه باعث تغییر مکانیزم شکست شده و جدایش مرز دانه ای رخ می دهد. به نظر می رسد فصل مشترک دو فاز درشت دانه و فوق ریز دانه در کامپوزیت های سه جزئی، نقش اساسی در تعیین مکانیزم شکست داشته است.

کلیدواژه ها:

tri-modal composite ، mechanical milling ، hot extrusion ، boron carbide ، aluminum ، کامپوزیت سه جزئی ، آسیاب مکانیکی ، اکستروژن داغ ، کاربید بور ، آلومینیوم.