ساخت و مشخصه یابی نانو کامپوزیت al/al3ti با استفاده از روش هیبریدی فرایند نورد تجمعی و اصطکاکی-اغتشاشی

امروزه آلومینیوم و آلیاژهای آن به عنوان یکی از مهمترین مواد مهندسی مطرح می باشند چرا که خواص مطلوب آنها از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا در آلومینیوم¬های آلیاژی، مقاومت به خوردگی نسبتاً خوب و هدایت الکتریکی و گرمایی زیاد موجب استفاده گسترده از آنها در کاربردهای مختلف و متنوع شده است. علیرغم این خواص مطلوب، چالش هایی نظیر مقاومت سایشی و مقاومت خزشی کم کاربرد این آلیاژها را در برخی موارد محدود نموده است. برای بهبود این مشکلات و ایجاد خواص مکانیکی مطلوب، راهکارهای مختلفی از جمله استفاده از فرایندهای مهندسی سطح، کامپوزیت نمودن آن مد نظر قرار گرفته شده است. در سال های اخیر استفاده از آلومینایدها به عنوان فاز تقویت کننده زمینه آلومینیوم مورد توجه قرار گرفته است که به دلیل خواص منحصر به فرد آلومینایدها نظیر خواص سایشی مطلوب، خواص مکانیکی مناسب و مقاومت در برابر خوردگی می باشد. در این پروژه به منظور رفع خواص ضعیف آلومینیوم و بهره مندی از ویژگی های مناسب آلومینایدها ابتدا کامپوزیت al-ti به کمک فرایند نورد تجمعی تولید و سپس شرایط انجام واکنش درجا میان آلومینیوم و ذرات تیتانیوم با استفاده از عملیات آنیل و فرایند اصطکاکی اغتشاشی جهت ساخت نانوکامپوزیت آلومینیوم با ذرات تقویت کننده ترکیب بین فلزی al3ti مشخص شد. در این روند در بین ورق های آلومینیوم فویل های تیتانیوم (10% وزنی) توزیع شده و سپس فرایند نورد تجمعی تا سه سیکل انجام گرفت. سپس فرایند اصطکاکی اغتشاشی با سرعت پیشروی 16 میلی متر بر دقیقه و سرعت چرخش 1600 دور بر دقیقه تا سه پاس بر روی کامپوزیت تولیدشده توسط فرایند نورد تجمعی انجام پذیرفت. برای تعیین فازهای تولیدشده در طی فرایند از پراش پرتو ایکس (xrd) و طیف سنج پرتو ایکس (eds) استفاده شده و بررسی ریز ساختارها به کمک میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) صورت پذیرفت. در الگوی پراش پرتو ایکس نمونه های نورد شده هیچ اثری از تولید ترکیبات بین فلزی دیده نشد که می تواند ناشی از عدم تشکیل قابل ملاحظه این ترکیبات باشد ولی با انجام فرایند اصطکاکی اغتشاشی، ذرات تقویت کننده از جنس ترکیبات بین فلزی al3ti در زمینه تشکیل شد. در نهایت کامپوزیتی که سه مرتبه فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر روی آن انجام شده بود، بهترین خواص مکانیکی را دارا بود