تولید و مشخصه یابی کامپوزیت ریختگی آلومینیم-نانولوله کربنی توسط فرآیندهای نورد و ریخته گری کوبشی

نانولوله های کربنی به واسطه دارا بودن ویژگی های منحصر به فرد، به عنوان گزینه مناسبی برای تقویت کامپوزیت های زمینه فلزی به شمار می روند. در این پژوهش نانوکامپوزیت های ریختگی a356-cnt با استفاده از فرآیند ریخته گری کوبشی و با اضافه نمودن ورق های کامپوزیتی al-cnt حاصل از فرآیند آنیل و نورد اتصالی پیوسته به مذاب زمینه تولید شدند. این کار به منظور بهبود ترشوندگی و توزیع مناسب تر نانولوله های کربنی در کامپوزیت انجام گردید. در ادامه تأثیر افزودن نانولوله های کربنی و فرآیند ریخته گری کوبشی بر خصوصیات ساختاری، مکانیکی، فیزیکی و سرعت خوردگی نانوکامپوزیت های تولیدی بررسی گردید. همچنین روابط ریاضی بین پارامترهای ورودی سیستم و نتایج خروجی آن توسط نرم افزار design-expert مدل شده و محدوده بهینه پارامترهای ورودی جهت حصول بهترین نتایج محاسبه گردید. نتایج حاکی از کاهش اندازه دانه و فواصل بین بازوهای دندریتی ثانویه، افزایش استحکام نهایی برشی و استحکام تسلیم برشی در دمای محیط و دمای بالا و افزایش استحکام خمشی در اثر کامپوزیت سازی به روش ریخته گری کوبشی بود. با اعمال فشار بر مذاب چگالی نمونه ها افزایش و تخلخل آنها کاهش، و با اضافه نمودن نانولوله های کربنی به ساختار چگالی نمونه ها کاهش و تخلخل آنها افزایش یافت. نانوکامپوزیت های تولید شده به روش ریخته گری کوبشی حدود 85 درصد استحکام برشی خود را در دمای 300 درجه سانتیگراد نسبت به دمای محیط حفظ کردند در حالی که این مقدار برای آلیاژ a356 تقویت نشده ریختگی بدون اعمال فشار حدود 58 درصد بود. رسانایی الکتریکی قطعات تولیدی با اضافه شدن نانولوله های کربنی و اعمال فشار در فرآیند ریخته گری کوبشی کاهش یافت. سرعت خوردگی در اثر اضافه نمودن نانولوله های کربنی به ساختار کاهش و در اثر اعمال فشار در فرآیند ریخته گری کوبشی افزایش یافت. با استفاده از روابط ریاضی به دست آمده مناسب ترین فشار، میزان نانولوله های کربنی و دما جهت حصول خواص بهینه به ترتیب mpa 65/137، wt% 5/0 و 75/666 درجه سانتیگراد محاسبه شد.