مطالعه خواص مکانیکی نانوکامپوزیت آلومینیوم ۵%کاربید سیلیسیم تولید شده از طریق آسیابکاری و نورد

این تحقیق به بررسی تاثیر نورد گرم بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت Al-SiC با ۵ درصد حجمی SiC می پردازد. از فرآیند متالورژی پودر برای ساخت این نانوکامپوزیت استفاده شده است. پس از آسیابکاری به مدت ۱۸ ساعت و رساندن سایز پودر به حدود nm ۳۰ ، پودرهای حاصل در فشار MPa ۱۰۰ تحت پرس سرد و زینترینگ در دمای حدود ۴۸۰ درجه سانتی گراد برای مدت یک ساعت در محیط آرگون قرار گرفتند. سپس نمونه های تولید شده با ضخامت های ۱/۵ - ۲ و ۳ میلیمتر را به صورت گرم تحت نورد قرار دادیم. مشاهده شد که در ضخامت های کم نورد به خوبی انجام می شود ولی در ضخامت های بیشتر از ۳ میلیمتر نمونه با شکست و گسیختگی روبرو شد، همچنین با تغییر دادن طول نمونه به این نتیجه رسیدیم که هر چقدر طول نمونه کمتر باشد کیفیت بهتر و نورد با موفقیت انجام می شود بنابراین طول نمونه ها ۰۵ میلیمتر در نظر گرفته شد. آزمایشچگالی سنجی نشان می دهد که کمترین چگالی برای نمونه با ضخامت ۰ میلیمتر و قبل از نورد می باشد و بیشترین چگالی و همچنین کمترین تخلخل برای نمونه با ضخامت ۱/۵ میلیمتر و ۲ پاس نورد بدست آمد که نشان از تاثیر عملیات نورد بر روی ورق تولیدی می باشد. نتایج آزمون های مکانیکی حاکی از افزایش استحکام و سختی با رساندن سایز پودر به نانو می باشد. بیشترین مقدار سختی ( BHN ۱۸ ) و استحکام کششی ( MPa ۲۳۲ ) برای نمونه با ضخامت ۳ میلیمتر و در ۲ پاس نورد می باشد. همچنین در تصاویر حاصل از میکروسکوب الکترونی روبشی مشاهده شد که توزیع ذرات تقویت کننده به خوبی در زمینه صورت گرفته و اندازه دانه بعد از زینترینگ افزایش یافته است. با توجه به تصاویر شکست نگاری نتیجه شد که مقطع شکست برای این نانوکامپوزیت از نوع ترد می باشد. همچنین نتایج پراش پرتو ایکس نشان می دهد که اندازه دانه ها به حدود nm ۳۰ تبدیل شده اند.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت زمینه آلومینیوم ، کاربید سیلیسیم ، متالورژی پودر ، خواص مکانیکی ، نورد گرم