بررسی رفتار مکانیکی کامپوزیت Al A۳۵۶- B۴C/TiB۲ تولیدشده به روش ریخته گری گردابی

در تحقیق حاضر، تاثیر افزودن میکروذرات کاربید بور (B۴C) و نانوذرات دی بورید تیتانیم (TiB۲) بر ریزساختار، استحکام کششی و سختی کامپوزیت زمینه آلومینیوم A۳۵۶ مورد مطالعه قرار گرفت. تقویت کننده B۴C با درصدهای حجمی ۵/۲، ۵ و ۵/۷ و تقویت کننده TiB۲ با %۵/۲ حجمی به روش ریخته گری گردابی در دمای C° ۱۰۰۰ تحت فرآیند درجا به زمینه اضافه شدند. نانوذرات TiB۲ با روش درجا به وسیله پیش مواد کریولیت (Na۳AlF۶) و اکسید تیتانیم (TiO۲) و پتاسیم تترا فلورو بوراید (KBF۴) در مذاب آلومینیوم فرآوری شد و میکروذرات B۴C بصورت مستقیم وارد مذاب شد. به منظور بررسی ریزساختار و فرایند شکست، از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. همچنین از آزمون کشش و سختی به منظور بررسی رفتار مکانیکی کامپوزیت استفاده شد. نتایج نشان داد افزودن B۴C ابتدا باعث کاهش و سپس باعث افزایش استحکام کششی نهایی نسبت به نمونه بدون تقویت کننده شد. همچنین، بیشترین میزان استحکام کششی مربوط به نمونه حاوی %۵/۲ حجمی B۴C و %۵/۲ حجمی TiB۲ است که نسبت به نمونه بدون تقویت کننده ۲۳۵ درصد بهبود نشان داد. اما استحکام کششی نمونه حاوی فقط %۵/۲ حجمی B۴C نسبت به نمونه بدون تقویت کننده ۳۵ درصد کاهش یافت. نتایج حاصل از آزمون سختی افت خواص در کامپوزیت حاوی %۵/۲ حجمی B۴C را نشان داد. بیشترین بهبود سختی نیز مانند استحکام کششی در نمونه حاوی %۵/۲ حجمی B۴C و %۵/۲ حجمی TiB۲ بود که در مقایسه با نمونه بدون تقویت کننده ۳۳ درصد افزایش پیدا کرد.

کلیدواژه ها:

آلومینیوم A۳۵۶ ، دی بورید تیتانیم ، کاربید بور ، ریخته گری گردابی