بررسی خواص ریزساختاری و مکانیکی کامپوزیت سطحی زمینه آلومینیوم ۱۰۵۰ تقویت شده با پودرگرافیت و ساخته شده با فرایند اصطکاکی اغتشاشی چند پاسه

فرایند اصطکاکی اغتشاشی به عنوان یکی از روش های حالت جامد با پتانسیل قابل ملاحظه در تولید کامپوزیت سطحی زمینه آلومینیومی با ریزساختار ریزدانه و فوق ریزدانه شناخته می شود. در این پژوهش، ما از ذرات گرافیتی با سایز ۲۰-۵۰ میکرومتر به عنوان فاز ثانویه تقویت کننده در زمینه ی آلومینیوم سری ۱۰۵۰، به منظور بهبود خواص مکانیکی از طریق این فرایند استفاده کرده ایم. ذرات گرافیتی درون یک شیار از پیش ماشین کاری شده در وسط نمونه های آلومینیوم ۱۰۵۰ قرار می گیرند و فرایند اصطکاکی اغتشاشی اعمال می گردد. ریزساختار کامپوزیت های ساخته شده توسط میکروسکوپ های نوری (OM) و الكترون روبشی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان داده است که استفاده از فرایند ۴ پاسه سبب توزیع بهتر ذرات فاز ثانویه در زمینه ی آلومینیومی شده است، به علاوه متوسط سایز دانهی ناحیه ی اغتشاش به دلیل وقوع تبلور مجدد دینامیکی در حین فرایند تغییر فرم پلاستیک دمای بالا، کاهش یافته است. آزمون های کشش و ریزسختی نشان داد که با افزایش درصد وزنی ذرات گرافیتی، استحکام کششی و ریزسختی کامپوزیت گرافیت آلومینیوم ۱۰۵۰ به طور قابل توجهی افزایش یافته و از سوی دیگر درصد ازدیاد طول آن، به دلیل ماهیت ترد ذرات گرافيت با کاهش چشمگیری روبرو بوده است. در زمان استفاده از ۳٪ وزنی گرافیت، بیشینه استحکام کششی کامپوزیت به حدود ۱۹۳ مگا پاسکال و ریزسختی آن به حدود ۷۴ سختی ویکرز رسید، به علاوه تردی کامپوزیت ساخته شده، با افزایش درصد گرافیت، افزایش پیدا می کند.

کلیدواژه ها:

فرایند اصطکاکی اغتشاشی ، کامپوزیت سطحی ، آلیاژهای آلومینیوم ، پودر گرافیت.