تأثیر نانوذرات SiC و محیط نیتروژن مایع بر تحولات ریزساختاری آلومینیوم تغییر‌شکل شدید یافته حین فرآیند اصطکاکی اغتشاشی

Abstract

ورق آلومینیوم ۱۰۵۰ تغییر شکل شدید یافته تحت فرایند اصطکاکی اغتشاشی در شرایط مختلف فرآوری بدون نانوذرات در دمای اتاق و فرآوری به همراه نانوذرات در محیط نیتروژن مایع قرار گرفت. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که پس از سه پاس فرآوری، توزیع مناسبی از نانوذرات در منطقه اغتشاش یافته حاصل می‌شود. هم‌چنین مطالعات پراش الکترون‌های بازگشتی (EBSD) از منطقه مذکور مبین این مساله است که در مقایسه با نمونه تغییرشکل شدید یافته و فرآوری شده بدون نانوذرات و در دمای اتاق، فرآوری به همراه نانوذرات و در محیط نیتروژن مایع از وقوع رشد دانه شدید در منطقه اغتشاش یافته جلوگیری به‌عمل می‌آورد و ساختار بسیار ریزدانه حاصل می‌کند. به‌علاوه، استفاده از نانوذرات و محیط خنک‌کننده تغییری در جهت‌گیری ترجیحی دانه‌ها و سازوکار تبلور مجدد در منطقه اغتشاش یافته ایجاد نمی‌نماید. بررسی‌ها حاکی از آن است که سازوکار تبلور مجدد در منطقه اغتشاش یافته، بازیابی دینامیکی و تبلور مجدد دینامیکی پیوسته می‌باشد و در شرایط فرآوری در محیط نیتروژن مایع، تبلور مجدد دینامیکی ناپیوسته نیز به‌طور محدودی اتفاق می‌افتد. نتایج سختی‌سنجی نشان داد که استفاده هم‌زمان محیط خنک‌کننده و نانوذرات تأثیر چشمگیری بر بهبود خواص مکانیکی ناحیه اغتشاش یافته دارد.