تاثیر عملیات حرارتی بر ریزساختار و رفتار سایشی کامپوزیت درجای Al 3003/Al3Zr+ Al3Ti تولید شده توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی

Abstract

در این مقاله، کامپوزیت هیبریدی سطحی Al 3003/Al3Zr + Al3Ti توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی (FSP) به‌صورت درجای تولید شد. از ورق کارشده‌ی آلیاژ آلومینیم Al 3003-H14 به‌عنوان زیرلایه و از ذرات فلزی زیرکنیم و تیتانیم به‌عنوان تقویت‌کننده استفاده شد و تعداد شش پاس FSP اعمال گردید. سپس، بر روی نمونه‌‌های FSP شده یک مرحله عملیات حرارتی آنیل در دمای ℃ 500 و به‌مدت زمان 4 ساعت انجام شد. سختی و رفتار سایشی فلز پایه و نمونه‌‌های FSP شده در شرایط قبل و بعد از عملیات حرارتی آنیل مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی‌های‌ ریزساختاری با استفاده از روش میکروسکوپی نوری (OM) و الکترونی روبشی (SEM) و هم‌چنین آنالیز فازی توسط پراش پرتو ایکس (XRD) انجام شد. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که اعمال فرآیند FSP منجر به ریز و هم‌محور ‌شدن دانه‌ها با توزیع یکنواخت ذرات تقویت‌کننده می‌گردد. هم‌چنین مشاهده شد که واکنش شیمیایی در فصل مشترک بین زمینه آلومینیم با ذرات فلزی افزوده شده اتفاق افتاده و ترکیبات آلومینایدی Al3Zr و Al3Ti تشکیل می‌شوند. انجام عملیات حرارتی آنیل باعث بهبود واکنش‌های شیمیایی حالت جامد شده و به تشکیل بیش‌تر ترکیبات آلومینایدی کمک می‌کند. هم‌چنین مشاهده شد که بیش‌ترین سختی و مقاومت به سایش در کامپوزیت‌ هیبریدی و بعد از عملیات حرارتی آنیل حاصل می‌گردد.