بررسي رفتار مكانيكي و ساختاري نانو كامپوزيت Al/AlN توليد شده به روش اكستروژن گرم مستقيم

Investigation of structural and mechanical properties of Al/AlN nano-composite produced by hot forward extrusion process

امروزه كامپوزيت هاي زمينه فلزي (MMCs)، بعلت بر خورداري از مزاياي هر دو ماده تقويت كننده و زمينه، جهت كاربردهاي سازهاي و غيرسازه اي در صنايع هوافضا، حمل و نقل، صنايع با تكنولوژي پيشرفته و صنايع نظامي به دليل بالا بودن خواص مكانيكي و فيزيكي مورد استفاده زيادي قرار گرفته اند. در اين ميان كامپوزيت هاي زمينه آلومينيوم به خاطر داشتن دانسيته پايين، مورد توجه محققان زيادي قرار گرفته است. در اين تحقيق، كامپوزيت زمينه آلومينيوم تقويت شده توسط ذرات نانو نيتريد آلومينيوم با درصدهاي وزني مختلف، بااستفاده از آسياب سايشي (pearl mill) و اكستروژن گرم مستقيم توليد شد. اثر درصد وزني ذرات نانونيتريد آلومينيوم بر خواص مكانيكي كامپوزيت توسط تست هاي كشش و ميكرو سختي ارزيابي شد. سطح مقطع طولي نمونه ها در زاستاي جهت اكستروژن و همچنين سطح شكست آنها توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شدند. مشاهده شد كه با افزايش ميزان نانو ذرات نانو نيتريد آلومينيوم ، ميزان استحكام كششي و ريز سختي ابتدا افزايش و سپس كاهس مي يابد.

Metal matrix composites (MMCs) are promising materials for a number of specific applications in aerospace, defense, and automobile industries. Aluminum alloys are one of the most widely used materials in MMCs as matrix from research and industrial viewpoints. Among all metal matrix composites, aluminum is the most widely used matrix due to its low density coupled with high stiffness. In this study, aluminum matrix composites reinforced by differet of AlN percent are prepared by wet pearl milling and hot forward extrusion processes. The weight percent of AlN nano particles effects on mechanical properties of the composites are evaluated by micro-hardness and tensile tests. the Polished longitudinal cross section surfaces of the samples were observed by a scanning electron microscopy. It is found that by increasing the nanoparticles content, the hardness and strength of the composites first increase and then decrease when the amount of the nanoparticle exceeds 5 wt.%.