ساخت کامپوزیت سبک وزن پایه منیزیم تقویت شده با TiO۲ به روش ریخته گری و نورد

امروزه کامپوزیت های زمینه منیزیم به یکی از مواد نوین مورد استفاده در صنایع حمل و نقل و هوا فضا می باشند که تحقیقات روز افزونی را به خود اختصاص دادهاند. در این راستا پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر فرآیند ریخته گری و عملیات نورد داغ بعدی بر خواص مکانیکی کامپوزیت Mg/TiO۲ انجام شد. با استفاده از روش ریخته گری همزدنی کامپوزیت زمینه منیزیم خالص تقویت شده با ۲/۱ و ۴/۲ درصد حجمی از ذرات TiO۲ تولید شدند. اندازه متوسط ذرات مورد استفاده m ۴/۰ بود. به منظور بهبود توزیع ذرات و کاهش تخلخل ها، نمونه ها تحت فرآیند نورد داغ در دمای ۵۰۰ قرار گرفته و پس از اعمال ۵ پاس نورد کاهش ضخامت به میزان %۸۵ حاصل شد. مشاهدات ریزساختاری با استفاده میکروسکوپ نوری حاکی از کاهش اندازه دانه با افزایش درصد ذرات تقویت کننده است . این کاهش از m ۲/۱۳ برای منیزیم به m ۲/۵ برای کامپوزیت حاوی ۴/۲ درصد از ذرات تقویت کننده است . استحکام کششی کامپوزیت های نورد شده ابتدا افزایش یافته و به مقدار بیشینه MPa ۹/۱۹۶ در کامپوزیت حاوی ۲/۱ درصد تقویت کننده رسیده و سپس دوباره کاهش می یابد. این کاهش استحکام به دلیل تجمع شدید ذرات به صورت کلوخه در زمینه منیزیمی می باشد. این موضوع با استفاده از آنالیز عنصری ثبت شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف سنج پراش اشعه ایکس (EDS) تایید می شود. به دلیل تجمع شدید ذرات، عملیات نورد داغ هم نمی تواند به طور کامل آنها را حذف کند. انجام عملیات نورد داغ ریز تخلخل های گازی و تخلخل های انقباضی را کاهش می دهد. این کاهش در درصدهای حجمی بالای ذرات به دلیل عدم حذف فضای خالی بین ذرات تجمع یافته زیاد نیست .