تولید و بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نانو کامپوزیت سطحی ترکیبی A356-TiO2-Gr با فرآوری اصطکاکی اغتشاشی

آلیاژ A356 یک آلیاژ ریختگی بوده که شامل آلومینیم، سیلیسیم و منیزیم است. این آلیاژ دارای استحکام و شکل‌پذیری خوب به همراه خواص ریختگی عالی، مقاومت به خوردگی بالا و سیالیت خوب است. این آلیاژ به صورت گسترده‌ای در صنایع ماشین‌سازی، هواپیماسازی، صنایع دفاعی و به ویژه صنایع خودروسازی به جای اجزاء فولادی استفاده می‌گردد. اما مقاومت به سایش کم این آلیاژها باعث شده که استفاده از آن‌ها محدود گردد. فرآوری اصطکاکی اغتشاشی یک روش حالت جامد است که برای اصلاح سطح، بهبود خواص مکانیکی و تولید کامپوزیت استفاده می‌گردد. در این پژوهش با استفاده از فرآوری اصطکاکی اغتشاشی به اصلاح ریزساختار آلیاژ A356 و توسعه نانوکامپوزیت‌های سطحی A356/TiO2 و A356/TiO2/Gr پرداخته شده است. در ابتدا ترکیبی از سرعت‌های دورانی و پیشروی مختلف روی نمونه‌ها انجام شد تا نمونه بهینه با در نظر گرفتن نتایج ریزساختاری و خواص مکانیکی انتخاب شود و بهترین نتایج در سرعت دورانی rpm 900 و پیشروی mm/min 60 بدست آمد. از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی، میکروسختی، سایش و نانوفرورونده برای مشخصه‌یابی سطح استفاده شد. بررسی ریزساختاری نشان داد که توزیع یکنواختی از ذرات تقویت کننده در سطح نانوکامپوزیت در منطقه اغتشاش وجود دارد. نتایج نشان داد که تشکیل نانوکامپوزیت سطحی منجر به بهبود خواص مکانیکی و رفتار سایشی آن می‌گردد. افزودن روانکار جامد گرافیت باعث بهبود خواص سایشی نانوکامپوزیت می‌شود.