مروری بر خواص مکانیکی و ریزساختاری کامپوزیت‌های زمینه آلومینیمی تقویت‌شده باذرات سرامیکی، تولیدشده با فرآیندهای تغییرشکل پلاستیک شدید

Abstract

کامپوزیت‌های زمینه فلزی دسته‌ای از مواد می‌باشند که دارای کاربردهای وسیع و گوناگونی از قبیل ساختمانی، سایشی و گرمایی می‌باشند. این نوع کامپوزیت‌ها نسبت به نقطه مقابل خود یعنی فلز پایه کاربردهای دمایی، استحکام، سفتی، هدایت حرارتی، مقاومت به سایش، مقاومت خزشی و پایداری ابعادی بهتری از خود نشان می‌دهند. در این پژوهش به بررسی روش‌های ساخت کامپوزیت‌های زمینه آلومینیمی تقویت شده با ذرات سرامیکی به‌ویژه فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید مبتنی بر نورد پرداخته شده است. تمرکز اصلی این پژوهش، بررسی خواص ریزساختاری، مکانیکی و مکانیزم‌های حاکم بر این نوع کامپوزیت‌ها که با دو روش نورد تجمعی و نورد تجمعی متقاطع تولید شده‌اند است. نتایج پژوهش‌های انجام شده نشان داد که در پاس‌های ابتدایی کامپوزیت‌های فراوری شده دارای توزیع مناسبی از ذرات تقویت‌کننده نیستند ولی با افزایش پاس، توزیع ذرات بهبود یافته و ذرات تقویت‌کننده در جهات طولی و عرضی توزیع می‌شوند. استحکام کششی و ریزسختی تقریبا روال مشابهی دارند به گونه‌ای که رفته رفته با افزایش میزان کرنش اعمالی و بهبود توزیع ذرات هر دو افزایش می‌یابند اما ازدیاد طول در پاس‌های ابتدایی به سبب توزیع نامناسب ذرات، تخلخل و ذرات خوشه‌ای ابتدا افت و سپس با رفع این عیوب و توزیع مناسب بهبود می‌یابد. البته خواص مکانیکی و ریزساختاری در روش نورد تجمعی متقاطع مطلوب‌تر می‌باشد. همچنین مکانیزم‌های حاکم بر اصلاح ریزساختار در کامپوزیت‌های فرآوری شده با استفاده از فرآیندهای برپایه نورد، تشکیل حلقه‌ی اوروان، نقش ذرات تقویت‌کننده، اختلاف در ضریب انبساط حرارتی زمینه و تقویت‌کننده و غیره می‌باشد.