ساخت کمپوزیت زمینه آلومینیمی تقویت شده با ذرات میکرو و نانو آلومینا با استفاده از فرایند نورد تجمعی پیوندی (arb) و بررسی خواص آن

کمپوزیت های زمینه فلزی بخش بزرگی از مواد مصرفی در صنایع مختلف می باشند و با روش های مختلفی تولید می شوند. در پژوهش حاضر، از فرایند نورد تجمعی پیوندی (arb) به منظور تولید کمپوزیت زمینه فلزی al/al2o3 در اندازه و مقادیر مختلف ذرات استفاده شده است. این روش شامل سه مرحله ی اصلی آسیاکاری پودر های آلومینیوم وآلومینا با درصد های وزنی مختلف به منظور وارد کردن ذرات سخت آلومینا در پودر های آلومینیوم، و سپس اضافه نمودن این مخلوط پودری بین ورق ها، و انجام فرایند نورد تجمعی پیوندی جهت توزیع ذرات در زمینه بوسیله ی تکرار پاس های فرایند نوردی تجمعی پیوندی می باشد. در این تحقیق از دو پودر آلومینا در اندازه ی میکرون و نانو استفاده شد. همچنین از دو شرایط پیش گرم 10 دقیقه در دمای 400 و 5 دقیقه در دمای 200 استفاده شد. بررسی سطح شکست، ریزساختار ونحوه ی توزیع ذرات در زمینه توسط میکروسکوپ های sem و نوری مورد مطالعه قرار گرفته شدند. همچنین تغییرات خواص مکانیکی در نمونه-های مختلف توسط آزمون های کشش و سختی اندازه گیری و بررسی شدند. نتایج نشان داد که تولید کمپوزیت با دمای پیش گرم 400 موفقیت آمیز بوده است همچنین روش انتخاب شده برای تولید نانوکمپوزیت ها نسبت به کمپوزیت های میکرونی مفیدتر بوده است. بررسی خواص مکانیکی نشان داد که استحکام کششی نهایی نانوکمپوزیت ها و نمونه ی آلومینیومی تک لایه ی تولید شده پس از 9 پاس فرایند arb با دمای پیش گرم 400 به ترتیب در حدود 72 و 51 درصد بیشتر از آلومینیوم آنیل شده می باشد. این درحالی است استحکام کششی نهایی نمونه های کمپوزیتی تولید شده با دمای پیش گرم 200 در حالت بهینه با نمونه ی آلومینیومی تک لایه برابر می باشد. سختی نانوکمپوزیت ها و نمونه ی آلومینیومی تک لایه ی تولید شده پس از 9 پاس فرایند arb با دمای پیش گرم 400 به ترتیب در حدود 130 و 100 درصد بیشتر از آلومینیوم آنیل شده می باشد. با بررسی سطح شکست نمونه ها مشخص شد که شکست در تمامی نمونه از نوع نرم می باشد.