بهبود خواص سایشی کامپوزیت سطحی هیبریدی(SiC+BNh) Al/ تولید شده با استفاده از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی

Abstract

در این تحقیق ویژگی‌های ریزساختاری و رفتار تربیولوژیکی کامپوزیت هیبریدی Al/(SiC+BNh) مورد مطالعه و بررسی واقع شد. به منظور بهره‌مندی همزمان از سختی بالای ذرات کاربیدسیلیسیم (SiC) و روانکاری ذرات نیتریدبور هگزاگونال (BNh)، کامپوزیت هیبریدی Al/(SiC+BNh) توسط فرآیند فرآوری اصطکاکی اغتشاشی (FSP) بر سطح زیرلایه 1050-Al ایجاد شد. مطالعات ساختاری انجام شده توسط میکروسکوپ نوری حاکی از اصلاح دانه‌بندی و کاهش اندازه دانه‌ها در منطقه اغتشاشی بود. ارزیابی ریزسختی نمونه‌ها نشان داد که با اعمال FSP، سختی مقطع اغتشاشی تا حدود 60±5HV افزایش می‌یابد که افزایش سختی حدود 70% نسبت به سختی فلز پایه را نشان می‌دهد. همچنین خصوصیات سایشی و خوردگی کامپوزیت هیبریدی تولیدی با کامپوزیت‌های تک ذره‌ای تولید شده در شرایط مشابه و همچنین فلز پایه مقایسه شد. بررسی عملیات کامپوزیت سازی سطحی بر رفتار سایشی نمونه‌ها نشان داد که نرخ سایش فلز پایه، کامپوزیت تک ذره‌ای Al/SiC، Al/BNh و کامپوزیت هیبریدی (Al/(SiC+BNh به ترتیب 0.075mg/m، 0.047mg/m، 0.046mg/m و 0.039mg/m می‌باشد. بنابراین کامپوزیت هیبریدی Al/(SiC+BNh) تولیدشده دارای مقاومت به سایش بیشتری از دیگر نمونه‌ها می‌باشد. این را می‌توان به افزایش همزمان سختی و کاهش ضریب اصطکاک سطحی نمونه کامپوزیت هیبریدی نسبت داد. بررسی‌های رفتار خوردگی نشان داد که اعمال FSP، موجب بهبود مقاومت به خوردگی فلز پایه بیش از 32% می‌شود.