تاثیر افزودن زیر کنیوم و اربیوم بر ریز ساختارو خواص مکانیکی آلومینیوم کامپوزیت به روش اصطکاکی اعتشاشی

دراین پژوهش از ریز کونیوم و اربیوم به عنوان جوانه زا و بهساز به منظور اصلاح ریز ساختار و بهبود خواص مکانیکی آلومینیوم خالص تجاری استفاده شد.برای این منظور،آلومینیوم در یک کوره القایی تا ۷۸۰ درجه سانتیگراد گرم و سپس با استفاده از روش ریخته گری شب دار،درون قالب چدن پیش گرم شده ریخته شد.از آمیژان هایAl-۳۰Zr وAl-۳۰Er با مقادیر مناسب به ذوب اضافه شدند.تعداد۶ نمونه در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت که شامل دو نمونه ی کامپوزیتی حاوی۰/۲۵ و ۰/۵ درصد زیر کنیوم،دو نمونه حاوی ۰/۲۵ و۰/۵ درصد اربیوم و نمونه هیبریدی حاوی ۰/۵ درصد زیرکنیوم و ۰/۵ درصد وزنی اربیوم و نمونه شاهد (آلومینیوم خالص)هستند.سپس نمونه ها تحت سه پاس فرآیند اصطکاکی اغتشاشی با سرعت و چرخشی یکسان قرار گرفتند.خواص مکانیکی نمونه های تحت فرآیند از جمله:استحکام کششی،سختی و مقاومت به سایش و نتایج ریز ساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نوری و روبشی مورد بررسی قرار گرفتند.نتایج نشان داد که افودن زیرکنیوم باعث ایجاد دندریت هایα-Al با ترکیبAl ۳Zr وAl ۳Er در حین انجمادآلومینیوم می شود.اعمال فرآیند اصطکاکی اغتشاشی باعث خرد شدن و توزیع بهتر این ترکیبات ،در نتیجه عملکرد بهتر ترکیبات بین فلزی در بهبود ریزساختار می شود.هم چنین طی فرآیند به علت تبلور مجدد دینامیکی ساختار به شدت ریز می شود.بررسی های ریز ساختاری و مکانیکی نشان دادکه تاثیر افزودن زیر کنیوم نسبت به اربیوم برجسته تر می باشد و نمونه ی حاوی اربیوم با ترکیبات بین فلزی Al ۳Er دارد.نمونه هیریدی نسبت به سایر نمونه هاخواص بهتری با استحکام کششی ۱۵۰ مگاپاسکال و متوسط ۷۰ ویکرز،و نمونه ریختگی بدون فرآیند اصطکاکی اغتشاشی کمترین خواص را نشان داد.

کلیدواژه ها:

آلومینیوم تجاری ، فرآیند اصطکاکی اغتشاشی ، اصلاح ریز ساختار ، ترکیباتAl۳Zr و Al۳Er