سنتز و بررسی رفتار سایشی نانوکامپوزیت های ذره ای al2o3/niti

بررسی های انجام شده بر روی آلیاژ niti نشان می دهد که این آلیاژ بدلیل خواص منحصربفردی نظیر خاصیت شبه الاستیسیته، پتانسیل بالایی جهت استفاده بعنوان زمینه کامپوزیت های مقاوم به سایش دارد. هدف این پژوهش در بخش اول، سنتز کامپوزیت زمینه niti تقویت شده با درصد های کم ( تا 6 درصد وزنی) از نانوذرات al2o3 می باشد. بدین منظور، درصدهای مختلف از این نانوذرات به سیستم آلیاژی ni-ti اضافه شده و اثر آنها بر مراحل آلیاژسازی مکانیکی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد پس از افزودن نانوذرات al2o3 زمان رسیدن به شرایط پایدار در آلیاژسازی مکانیکی کاهش و سرعت تشکیل فاز niti در مجاورت این ذرات افزایش می یابد که علت آن افزایش دانسیته نابجایی ها و تسهیل فرآیند جوش سرد و شکست ذرات در حین آلیاژسازی مکانیکی در حضور نانوذرات می باشد. از پودر اتمیزه نایتینول برای بررسی اثر پیش ماده بر خواص سایشی در کنار پودر بدست آمده از آلیاژسازی مکانیکی استفاده شد. پودرهای تهیه شده برای ساخت قطعات کامپوزیتی به روش تف جوشی در خلاء و پرس گرم ایزواستاتیک تحت فرآیند تف جوشی قرار گرفتند. نتایج اندازه گیری دانسیته نمونه های تف جوشی شده نشان داد که با روش تف جوشی در خلاء امکان رسیدن به دانسیته کامل وجود ندارد اما نمونه های تهیه شده به روش hip به دانسیته کامل رسیدند. نتایج حاصل از طرح پراش اشعه ایکس و dsc نشان داد افزودن نانوذرات به زمینه niti باعث افزایش پایداری فاز مارتنزیتی و بالا رفتن دمای این استحاله می شود. همچنین ، مقدار فازهای بین فلزی در نمونه های کامپوزیتی بیشتر ار نمونه های خالص niti می باشد. به منظور بررسی خواص مکانیکی و شبه الاستیسیته نمونه های تف جوشی شده از روش فرورونده نانو استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد پس از افزودن نانوذرات خاصیت شبه الاستیسیته کاهش نسبی از خود نشان می دهد ولی خواص مکانیکی نمونه های تقویت شده با نانوذرات بطور چشمگیری افزایش یافته است. آزمون سایش بر روی نمونه های تهیه شده به روش گلوله بر روی دیسک انجام گرفت. مطالعه سطوح سایش نشان داد نمونه های تقویت شده با نانو ذرات مقاومت به سایش بسیار بهتری در مقایسه با نمونه niti خالص از خود نشان دادند که بطور عمده به بهبود خواص مکانیکی و دارا بودن مقدار قابل قبول خاصیت شبه الاستیسیته در این نمونه ها برمی گردد. در نهایت، مکانیزم سایش در نمونه های تف جوشی با استفاده از sem مورد مطالعه قرار گرفت.