ساخت کامپوزیت زمینه al با استفاده از ذرات نانو al2o3 و بررسی خواص مکانیکی
چکیده
امروزه مواد کامپوزیتی جهت کاربردهای سازه¬ای و غیرسازه¬ای در صنایـع هوافضا و حمل و نقل، به دلیل بالا بودن خواص مکانیکی و فیزیکی و دانسیته ی نسبتا پایین مورد استفاده زیادی قرار گرفته اند. جهت تولید کامپوزیت های زمینه فلزی انتخاب روش ساخت از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است زیرا فرآیند تولید بر خواص مکانیکی و قیمت نهایی کامپوزیت تاثیر بسزایی دارد. در میان روش های موجود، متالورژی پودر پر کاربردترین فرآیند برای ساخت این مواد است. در تحقیق حاضر رفتارهای کششی و سختی کامپوزیت¬های زمینه al تقویت شده با میکرو و نانو ذرات al2o3 بررسی شـد. پودرهای میکرونی al و 5% حجـمی میکرو و به طور مشابه پودر al با 5% حجمی نانو ذرات al2o3 بطور جداگانه در آسیاب گلوله¬ای سیاره¬ای انرژی بالا در مدت زمان¬های 5، 10، 15، 20 و 25 ساعت و با نسبت وزنی گلوله به پودر 10:1 به منظور خردایش، ریز شدن ساختار و توزیع یکنواخت ذرات al2o3 در زمینه فلزی، آسیاب شدند. سپس برای بررسی خواص مکـانیکی پـودرهای تهیـه شده، نمونـه¬های متالـورژی پودر با اعمـال فشـار یک محوریmpa 200 ساخته شد. تف جوشی در دمای c˚545 به مدت 60 دقیقه صورت گرفت و بلافاصله بعد از آن عملیات اکستروژن گرم بر روی نمونه¬¬ها انجام شد. در نهایت به منظور بررسی کیفیت نمونه¬های تولید شـده آزمایش¬های خواص مکانیکی نظیر تست کشش، میکرو سختی و بررسی ریزساختار، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) انجام شد. نتایج آزمایشـات نشـان داد که با انجام عملیـات آسیاب¬کـاری بر روی مخلـوط پـودرهای al-al2o3 و ساخت قطعات از آنها، خواص مکانیکی به شکل چشم گیری افزایش می¬یابد. بطوریکه پس از گذشت 20 ساعت از زمان آسیاب¬کاری توزیع یکنواختی از پودرهای نانوکامپوزیتی در زمینه آلومینیوم بدست آمد. همچنین مشخص شد در این مدت زمان آسیاب¬کاری اندازه دانه کاهش و کرنش شبکه افزایش یافته است.