تولید ماده‏ی مرکب زمینه آلومینیم با نانوذرات 3O2Al به‏روش ریخته‌گری گردابی و بررسی تأثیر فرایند نورد سرد بعدی بر ریزساختار و خواص مکانیکی آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فوق لیسانس دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده مهندسی، گروه مواد

2 استادیار دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده مهندسی، گروه مواد

چکیده

در تحقیقات انجام گرفته در چند سال اخیر، استفاده از نانوذرات در مواد مرکب زمینه فلزی به‌دلیل اثرات برتر آن‌ها بر خواص مکانیکی و فیزیکی، مورد توجه زیاد پژوهش‌گران قرار گرفته است. به‌علت ترشوندگی ضعیف نانوذرات توسط فلز زمینه حین ریخته­گری و نسبت بالای سطح به حجم نانوذرات، رسیدن به توزیع یکنواخت ذرات درون زمینه مشکل است. در فرایند ساخت، نانوذرات تمایل به تشکیل توده­های ذره‌ای به‌شکل خوشه­ای دارند. توده‌ای شدن نانوذرات اثرات نامطلوبی بر استحکام و انعطاف­پذیری مواد مرکب ذره‌ای دارد. در این تحقیق، از روش ریخته­گری گردابی برای تهیه‌ی نمونه­های ماده‌ی مرکب تقویت شده با نانوذرات استفاده شد و پس از آن، نمونه­های ریخته‌گری شده به‌منظور بهبود توزیع ذرات درون زمینه، به‌میزان­های مختلف نورد سرد شدند. سپس، بررسی­های ریزساختاری و خواص مکانیکی بر روی آن‌ها انجام شدند. نتایج آزمون کشش و مشاهدات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی، تأثیر سودمند نورد سرد بر اصلاح ریزساختاری را تأیید کردند. با انجام فرایند آنیل، آثار کارسختی ناشی از نورد سرد در نمونه‌ها حذف شد و استحکام و انعطاف­پذیری آن‌ها افزایش یافت. چقرمگی نمونه‌های نورد شده نسبت به نمونه‌های اولیّه (as-cast) تقریباً 19 برابر افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها