خواص مکانیکی و ریزساختاری نانوکامپوزیت پایه آلومینیومی تقویت شده با نانوذرات اکسید زیرکونیوم تولیدشده به وسیله ی فرایند اصطکاکی اغتشاشی

در این پژوهش، به وسیله ی فرایند اصطکاکی اغتشاشی ۴ پاسه ( FSP )، نانوکامپوزیت سطحی با زمینه ی آلومینیوم سری ۱۰۵۰ نورد سرد شده، تقویت شده با درصدهای وزنی مختلف از ذرات اکسید زیرکونیوم نانویی تولید شده است. مشاهدات میکروسکوپی نشان داده است که در اثر افزودن فاز ثانویه و اعمال فرایند FSP ۴ پاسه، توزیع یکنواختی از ذرات در زمینه دیده می شود، اما با بالا رفتن محتوای فاز ثانویه، به علت کلوخه ای شدن ذرات نانویی زیرکونیا، تجمع فاز ثانویه در ناحیه ی اغتشاش دیده شده است. وقوع بازیابی دینامیکی ( DRV )، تبلور مجدد دینامیکی ( DRX ) و جوانه زنی ناهمگن از طریق فاز ثانویه ( PSN ) در حین فرایند، سبب اصلاح دانه بندی و دستیابی به دانه بندی ریز و هم محور در ناحیه ی اغتشاش شده است. انجام آنالیز پراش اشعه ی ایکس ( XRD ) ، تشکیل ترکیب بین فلزی Zr۳Al را درحین فرایند تولید کامپوزیت حاوی زیرکونیا گزارش داده است.اندازه گیری ریزسختی و نتایج تست کشش نشان داده است که با افزایش محتوای فازهای ثانویه، تنش تسلیم، بیشینه استحکام کششی و مقادیر ریزسختی با افزایش روبرو بوده است. چنانچه بیشینه استحکام کششی در کامپوزیت های حاوی ۳ ،% ۶ ،% ۹ % وزنی زیرکونیا، به ترتیب با افزایش ۶۹ / ۴ ،% ۸۷ / ۲۰ % و ۴۹ / ۴۱ % همراه بوده است. از طرفی مشاهده شده است که با افزایش درصد وزنی محتوای فاز ثانویه، درصد ازدیاد طول کامپوزیت، با افت روبرو بوده است.

Keywords:

نانوکامپوزیت زمینه آلومینیومی , فرایند اصطکاکی اغتشاشی , نانوذرات زیرکونیا , استحکام بخشی