ارزیابی تاثیر فرآوری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب بر روی ریزساختار و خواص تریبولوژیکی مس و آلیاژ آن

روش تولید ریزساختار آمورف/فوق ریزدانه به‌ وسیله فرآوری اصطکاکی اغتشاشی زیر آب یک روش نوین می‌باشد که با استفاده از یک ابزار در حال چرخش، فلز زمینه غوطه ور در آب را به حالت خمیری در می‌آورد تا ساختار کریستالی در حین تبلور مجدد دینامیکی از حالت منظم خارج و بی‌شکل شود و یا پس از تبلور مجدد مانع از رشد دانه‌ها گردد. بدین منظور برای انجام فرآوری اصطکاکی اغتشاشی بر روی مس خالص تجاری و آلیاژ برنج در زیر آب از ابزاری از جنس کاربید تنگستن استفاده شد. بررسی های ریزساختار به کمک میکروسکپ نوری بر روی نمونه های مس خالص تجاری کاهش چشمگیر اندازه دانه را نشان داد. به همین ترتیب سختی سنجی مقطع عرضی و عمود بر راستای فرآیند، افزایش سختی نمونه‌ها تا 45% بیشتر از فلز پایه را نشان داد. الگوی پراش اشعه ایکس ناحیه فرآوری شده تحت اعمال فرآوری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب در مقایسه با الگوی فلز پایه قله‌های کوتاه‌تر و پهن‌تری را نشان می‌دهد که در عین حال میزان زمینه الگو افزایش یافته است. مجموع این عوامل بیانگر تشکیل ساختاری آمورف/فوق ریزدانه است. همچنین رفتار سایشی نمونه‌ها با روش پین روی دیسک مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصل، کاهش ضریب اصطکاک حداقل تا حدود 48% نسبت به فلز پایه را نشان می‌دهد. نتایج حاصله از آزمایش‌های سایش و سختی نشان می دهد که فرآوری اصطکاکی اغتشاشی می‌تواند مقاومت سایشی و سختی مس خالص تجاری و آلیاژ برنج را به نحو چشمگیری افزایش دهد.