تاثیر تغییر شکل پلاستیک شدید به روش فورج چند جهته بر خواص مکانیکی کامپوزیت SiP/ZA۲۲ بهسازی شده توسط تیتانیم

هدف از انجام تحقیق حاضر، بررسی تاثیر بهسازی شیمیایی توسط تیتانیم و فرایند فورج چند جهته (MDF)، بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت­ SiP/ZA۲۲ حاوی ۴ و ۸ درصد وزنی سیلیسیم است. فرآیند فورج در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد انجام شد و نمونه­ها در معرض دو و پنج پاس MDF قرار گرفتند. بر اساس نتایج، بهسازی کامپوزیت توسط تیتانیم موجب ظریف شدن شبکه دندریتی درشت اولیه، کاهش ابعاد ذرات سیلیسیم اولیه (SiP) و کاهش اندازه دانه آن می­شود. فرایند MDF نیز ضمن حذف تدریجی ساختار دندریتی، موجب کاهش ابعاد و توزیع ظریف ذرات SiP و تخلخل­ها در ریزساختار می­شود. بر اساس نتایج آنالیز تصویری، در کامپوزیت­های حاوی ۴ و ۸ درصد وزنی سیلیسیم، اندازه متوسط ​​ذرات SiP پس از ۵ پاس فورج، از حدود ۲۵ و ۳۰ میکرومتر به ترتیب به حدود ۶ و ۷ میکرومتر می­رسد. نتایج حاصل از خواص مکانیکی نیز حاکی از کار نرمی کامپوزیت­ها طی MDF است به گونه­ای که ­سختی و استحکام کششی کامپوزیت پایه پس از ۲ پاس MDF به ترتیب حدود ۳۰ و ۲۵ درصد کاهش یافته و درصد ازدیاد طول و چقرمگی آن به ترتیب حدود ۱۲۰ و ۳۲۵ درصد افزایش می­یابند. حضور ذرات سیلیسیم به حفظ سختی و استحکام کامپوزیت پس از MDF کمک می­کند به گونه­ای که پس ۲ پاس MDF، میزان افت سختی و استحکام کششی کامپوزیت بهسازی شده حاوی ۴ درصد وزنی سیلیسیم، به ترتیب حدود ۱۸ و ۲ درصد است اما درصد ازدیاد طول و چقرمگی آن به ترتیب حدود ۲۵ و ۱۷۵ درصد بهبود می­یابند.

کلیدواژه ها:

Zn-۲۲Al alloy ، Composite ، Silicon ، Titanium ، Multidirectional forging ، Mechanical properties ، Severe plastic deformation ، آلیاژ Zn-۲۲Al ، کامپوزیت ، سیلیسیم ، تیتانیم ، فورج چند جهته ، خواص مکانیکی ، تغییر شکل پلاستیک شدید