بررسی تأثیر نانو ذرات Al2O3 بر رفتار پیرسختی و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت Al-4.5%Cu/Al2O3 تهیه شده بهروش ریختهگری گردابی

Abstract

با گسترش فناوری نانو و کاهش اندازهی ذرات تقویت کنندهی سرامیکی تا مقیاس نانومتری، خواص مکانیکی مواد مرکب بهمیزان چشمگیری افزایش یافته است. بهدلیل پایین بودن هزینهی تولید، سادگی فرایند تولید و سهولت کنترل ساختار زمینه، ریخته گری مواد مرکب زمینه آلومینیمی مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، رفتار پیرسختی نانومادهی مرکب حاوی میزانهای متفاوت از ذرات Al2O3 (5/1، 3 و 5 درصد حجمی) بررسی شده است. برای تولید مادهی مرکب با زمینهی آلیاژ Al-4.5wt.%Cu تقویت شده با نانوذرات آلومینا، پس از آسیاکاری مکانیکی مخلوط پودرهای میکرونی آلومینیم و نانوذرات آلومینا و تهیهی پودر ترکیبی، از روش ریخته گری گردابی استفاده شد. با بررسی ریزساختاری نمونه ها، توزیع یکنواخت فاز تقویت کننده و ریزدانگی زمینه بهاثبات رسید. تأثیر ذرات بر خواص مکانیکی مادهی مرکب از قبیل خواص فشاری و سختی، چگالی و سینتیک عملیات حرارتی بررسی شد. نتایج نشان دادند که حضور ذرات آلومینا بهبود قابل توجه خواص را بهدنبال دارد. افزودن ذرات آلومینا به آلیاژ بهعنوان عامل تقویت کننده، رفتار پیرسختی آلیاژ را نیز تغییر داده و با تسریع فرایند پیرسختی منجر به افزایش بیشینهی سختی آن شد.

Keywords

• نانومادهی مرکب زمینه فلزی، ریخته گری گردابی al2o3
• آلیاژ al-4.5wt.%cu
• عملیات حرارتی پیرسختی