بررسی مکانیزم‌های استحکام‌دهی در کامپوزیت زمینه آلومینیمی تقویت شده با ذرات آمورف Al-Cu-Ti و متراکم‌سازی شده به روش پرس در قالب زاویه‌دار

Abstract

در این پژوهش از فرآیند پرس در قالب زاویه­دار (ECAP) برای ساخت کامپوزیت حجیم زمینه آلومینیمی با تقویت‌کننده‌ی ذرات آمورف Al₆₅Cu₂₀Ti₁₅ استفاده شد. هدف از این پژوهش، بررسی نقش مکانیزم‌های استحکام‌دهی مختلف در تعیین استحکام نمونه‌های متراکم‌سازی شده است. به‌همین منظور، کامپوزیت حاوی 13 درصد وزنی از ذرات تقویت‌کننده آمورف تولید و رفتار مکانیکی آن با آلومینیم خالص متراکم­سازی شده در شرایط یکسان مقایسه شد. ارزیابی نقش مکانیزم‌های استحکام‌دهی در خواص مکانیکی نمونه‌ها مستلزم مشاهده و تحلیل دقیق مشخصه­های ریزساختاری و تحولات فازی رخ داده است. بنابراین، تحولات ریزساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) و آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) بررسی شد. همچنین، چگالی نابجایی‌های ذخیره شده در نمونه‌های مختلف با استفاده از الگوهای پراش پرتو ایکس و بهره‌گیری از روابط موجود محاسبه شد. از نرم‌افزار Clemex و روش‌های آماری برای کمی سازی مشخصات ریزساختاری بهره گرفته شد. چگالی نمونه‌های متراکمسازی شده توسط روش ارشمیدس اندازه‌گیری شد. ارزیابی خواص مکانیکی نمونه­های متراکم‌سازی شده توسط آزمون فشار تک‌محوری انجام گرفت. با بررسی‌های ریزساختاری و تعیین مشخصه­های ریزساختار اعم از اندازه دانه و چگالی نابه‌جایی­های ذخیره شده، می‌توان کرنش سختی را به‌عنوان مکانیزم استحکام‌دهی اصلی در افزایش استحکام نمونه‌های متراکم‌سازی شده معرفی نمود. از طرفی، حضور عیوب ریزساختاری، سبب انحراف مقدار استحکام اندازه‌گیری شده توسط آزمون فشار تک محوری و مقدار پیش بینی شده توسط مکانیزم‌های استحکام‌دهی شد.