بررسي رفتار مكانيكي و ريزساختار كامپوزيت آلومينيوم- الياف بازالت ساخته شده به روش اختلاط جريان برشي

ساخت كامپوزيت هاي زمينه فلزي تقويت شده با الياف يكي از چالش هاي بزرگ مهندسي در صنايع مختلف به دليل محدوديت هاي توليد آن مي باشد. در اين پژوهش سعي شده است تا با استفاده از روش اختلاط جريان برشي به عنوان روشي جديد در حالت نيمه جامد و با كمك نيروي برشي در فرآيند توليد كامپوزيت زمينه آلومينيوم تقويت شده با الياف استفاده شود. بدين منظور الياف بازالت (با درصدهاي حجمي 2، 4 و 6) در مذاب آلومينيوم A356 توزيع شده و با ايجاد جريان برشي در محدوده دماي نيمه جامد آلومينيوم، نمونه هاي كامپوزيتي ساخته شدند. جهت بررسي رفتار مكانيكي كامپوزيت ها از آزمون سختي برينل و پانچ برشي استفاده شد. همچنين بررسي هاي ريزساختاري به همراه آناليز عنصري توسط ميكروسكوب الكتروني روبشي انجام شد. نتايج بدست آمده نشان داد كه با افزايش درصد الياف بازالت به طور هم زمان سختي، استحكام برشي و استحكام كششي بهبود يافته و در نهايت باعث بهبود استحكام نهايي كامپوزيت گرديده است. استحكام برشي از 119.1 مگاپاسكال براي نمونه بدون الياف به 132.3 مگاپاسكال در كامپوزيت تقويت شده با 6 درصد حجمي الياف بازالت افزايش يافت. همچنين نتايج آزمون سختي، افزايش سختي از 62.3 به 70.8 برينل را در نمونه حاوي 6 درصد حجمي الياف بازالت نشان داد. استحكام كششي نهايي در اين نمونه نيز بهبود 10.9 درصدي را نشان داد. بررسي هاي ميكروساختاري نشان داد كه تشكيل تركيبات بين‌فلزي در فصل مشترك باعث بهبود خواص مكانيكي در اين كامپوزيت شده است.