بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های متراکم شده با ضربه

کامپوزیت های پایه آلومینیوم تقویت شده با نانوذرات سرامیکی، به دلیل خواص کم نظیری مانند وزن کم، استحکام خوب و مقاومت سایشی بالا، کاربرد فراوانی در صنایع هوایی و خودروسازی پیدا کرده اند. ساخت این مواد با استفاده از روش های متالورژی پودر به علت تراکم پذیری پایین و کارسختی بالای آن ها همواره به عنوان یک چالش مطرح بوده است. در این پایان نامه با اصلاح روش تراکم دینامیکی، روش تراکم دینامیکی گرم جهت بهبود تراکم پذیری پودرهای نانوکامپوزیتی معرفی شده است. در این روش دمای پودر پیش از اعمال ضربه تا مقدار مشخصی افزایش می یابد و به همین علت تنش تسلیم آن کاهش و تراکم پذیری آن بهبود می یابد. بدین منظور پودر از پیش آلیاژی شده 6061al با مقادیر مختلفی (5 و 10 درصد حجمی) از نانوذرات سرامیکی کاربید سیلیسیم (sic) ترکیب شده و به سه روش تراکم دینامیکی سرد (در دمای اتاق)، تراکم دینامیکی گرم (در دمای بالا) و تراکم شبه استاتیک متراکم گردید. سپس به منظور استحکام بخشی نهایی، نمونه ها به مدت 20 دقیقه داخل کوره در دمای °c630 قرار گرفتند. نتایج آزمایش ها و بررسی های میکروسکوپی نشان دادند به جز اثر افزایش دمای تراکم بر کاهش میزان سختی، عملکرد تراکم دینامیکی گرم بهتر از تراکم دینامیکی سرد است. افزایش چگالی، کاهش میزان بازگشت فنری شعاعی،کاهش نیروی بیرون اندازی، افزایش یکنواختی توزیع سختی، کاهش اثر پدیده های مخرب و افزایش استحکام تسلیم فشاری در تراکم دینامیکی گرم پودرهای نانوکامپوزیتی نسبت به روش تراکم دینامیکی سرد مشاهده شد. در مقایسه با نمونه های شبه استاتیک گرم، نمونه های دینامیکی گرم میزان سختی پایین تر و بازگشت فنری بیشتر و در مقابل، توزیع سختی یکنواخت تری دارند. بیشترین مقادیر استحکام تسلیم فشاری نیز برابر 193/8mpa و184/4mpa به ترتیب مربوط به نمونه های نانوکامپوزیتی (10 درصد حجمی) شبه استاتیکی گرم و دینامیکی گرم مشاهده شد.