بررسی تاثیر متغیرهای فرایند آسیای مکانیکی و آلیاژسازی مکانیکی به منظور تهیه پودر کامپوزیتی Al6063-SiC از براده‌های آلیاژ آلومینیوم Al6063

Abstract

ریزساختار بدون نقص کامپوزیت­های زمینه فلزی، توزیع یکنواخت ذرات و خواص خوب آن­ها، توسط متغیرهای روش تولید و مواد زمینه و تقویت­کننده تعیین می­شود. در این تحقیق از آسیای گلوله­ای سیاره­ای با انرژی بالا برای ساخت پودر کامپوزیتی Al6063-SiC استفاده شده است. براده­های آلومینیوم با زمان و ­نسبت وزنی گلوله به پودر (BPR) مختلف در آسیای گلوله­ای سیاره­ای با انرژی بالا آسیاکاری شدند. پودر بهینه حاصله، با افزودن درصدهای وزنی مختلف کاربید سیلسیم (SiC) با نسبت وزنی گلوله به پودر در زمان­های مختلف، آلیاژ­سازی مکانیکی گردیدند. طی فرایند آسیاکاری تحت جو آرگون، از اسید استئاریک به عنوان عامل کنترل فرایند (PCA) برای جلوگیری از جوشکاری سرد بیش از حد و کلوخه­ای شدن پودر استفاده شده است. پس از آلیاژسازی مکانیکی، تاثیر متغیرهای فرایند شامل زمان آلیاژسازی، نسبت وزنی گلوله به پودر و درصد وزنی کاربید سیلسیم با مقادیر مختلف بر روی پودر کامپوزیتی از نظر مورفولوژی توسط آنالیز اندازه ذرات (PSA) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) و از نظر ترکیبات فازی توسط طیف­سنجی پراش اشعه ایکس (XRD)­ مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به الگوی پراش اشعه ایکس نمونه­ها، اندازه دانه از طریق مدل ویلیامسون-هال محاسبه گردید. نتایج حاصل از انجام فرایند آسیای مکانیکی و آلیاژسازی مکانیکی نشان داد که در زمان­های آسیای کوتاه با نسبت وزنی گلوله به پودر بالا می­توان به پودر کامپوزیتی با اندازه ذرات ریز­تر دست یافت. همچنین وجود ذرات تقویت­کننده کاربید سیلسیم موجب تسریع در فرایند آسیای مکانیکی شده و کاهش بیشتر اندازه ذرات را موجب می­شود.