بررسی ریزساختار و رفتار مکانیکی کامپوزیت سطحی Al/SiC/CNT تولید شده به روش فراوری اصطکاکی اغتشاشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، مهندسی مواد مرکب، دانشگاه مالک اشتر، تهران

2 استادیار، مهندسی مواد، دانشگاه مالک اشتر، تهران

3 دانشجوی دکتری، مهندسی مواد مرکب، دانشگاه مالک اشتر، تهران

doi
10.22044/jsfm.2022.10877.3412
چکیده

فراوری اصطکاکی اغتشاشی (FSP) می‌تواند خواص سطحی مانند مقاومت به سایش، سختی، استحکام و شکل‌پذیری را بدون تاثیر بر خواص حجمی مواد بهبود بخشد. در این پژوهش، کامپوزیت سطحی با استفاده از ذرات کاربید سیلیسیم (SiC) با اندازه میکرو و نانو و نانولوله‌ کربن (CNT) بر زیر لایه آلومینیوم 6061 به‌وسیله FSP ایجاد شد. بدین منظور از سرعت چرخش ابزار rpm 1000 و سرعت حرکت mm/min 35 و زاویه ابزار 3 درجه نسبت به محور عمود استفاده شد. ریزساختار، سختی و مقاومت به سایش نمونه‌های کامپوزیتی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد اندازه دانه‌های نمونه حاوی نانوذرات SiC ریزتر و توزیع یکنواخت‌تری در مقایسه با نمونه FSP شده بدون تقویت‌کننده دارد. نتایج آزمون سختی نشان داد انجام عملیات FSP و افزودن ذرات تقویت‌کننده باعث افزایش سختی نسبت به نمونه بدون تقویت‌کننده شد. همچنین، بیشترین میزان سختی مربوط به نمونه حاوی نانوذرات SiC بود که نسبت به نمونه بدون تقویت‌کننده 185 درصد بهبود نشان داد. همچنین انجام عملیات FSP بدون افزودن ذرات تقویت‌کننده افزایش 43 درصدی سختی نسبت به نمونه بدون عملیات را به دنبال داشت. نتایج حاصل از آزمون سایش بهبود کاهش وزن بعد از عملیات FPS و افزودن تقویت‌کننده را نشان داد. بیشترین مقاومت به سایش و کمترین ضریب اصطکاک برای نمونه حاوی نانوذرات SiC و CNT بود که نسبت به نمونه بدون تقویت‌کننده 81 درصد کاهش وزن کم‌تری داشت.