بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت زمینه آلمینیوم تقویت شده با ذرات میکرونی و نانو آلومینا تهیه شده به روش ریخته گری گردابی و نورد تجمعی

با توجه به مشکل کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با ذرات زیرمیکرون و نانو به علت توزیع و پراکندگی نامناسب که به دلیل نسبت سطح به حجم بالا و ترپذیری کم ذرات در مذاب است و به سادگی باعث آگلمراسیون و خوشه ای شدن ذرات می شود، در این پژوهش از فرایند شکل دهی ثانویه ای استفاده شد تا از این طریق با حصول به ریزساختارهایی با توزیع مناسب تر بتوان از ویژگی های منحصر به فرد کامپوزیت ها استفاده کرد. به این منظور نمونه های کامپوزیتی 3o2al-al با دو اندازه ذره تقویت کننده متفاوت (nm80 و µm3) به دو روش ریخته گری گردابی (sc) و نورد تجمعی (arb) ساخته شدند و پس از آن نمونه های ریخته گری تحت فرایند نورد با کاهش سطح مقطع های مختلف قرار گرفتند و در نهایت اثر فرایند نورد در حین ساخت نمونه های arb و پس از ساخت نمونه های sc از طریق بررسی های ریزساختاری و خواص مکانیکی در آزمون کشش، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش اثر فرایند نورد بر توزیع مناسب تر ذرات ، حذف بیشتر عیوب در نمونه های اولیه ساخته شده و افزایش استحکام پیوند ذره با زمینه با افزایش میزان نورد، در هر دو روش را نشان داد. در فرایند sc نمونه های کامپوزیتی تقویت شده با ذرات نانو و میکرونی پس از 90% کاهش سطح مقطع و آنیل کامل، دارای خواص مکانیکی و ریزساختاری مطلوب تری نسبت به نمونه کامپوزیتی تقویت شده با ذرات ریز با همان شرایط شدند و در فرایند arb نمونه تقویت شده با ذرات میکرونی بعد از چهار سیکل به شرایط مطلوب رسید، در حالی که نمونه کامپوزیتی تقویت شده با ذرات نانو پس از شش سیکل نورد ریزساختار و خواص مکانیکی مطلوب تری را نسبت به سیکل های قبلی از خود نشان داد.