توليد قطعات بالك نانو كامپوزيت زمينه آلومينيومي تقويت شده با ذرات سراميكي Al2O3 به روش آسياب كاري و پرس گرم

Fabrication of Al2O3 Particle Reinforced Aluminum Matrix Nanocomposite with Mechanical Alloying and Hot-Pressing

در اين پژوهش ابتدا به وسيله ي آسياب كاري مكانيكي و بااستفاده از تقويت كننده هايي در ابعاد نانومتري پودرهاي نانو كامپوزيتي Al/Al2O3 با درصد وزني هاي 5 و 10 و 15 درصد توليد شد. در ضمن به جهت مقايسه، پودر كامپوزيتي 5 درصد وزني با تقويت كننده ي ميكرومتري نيز توليد شد. سپس با استفاده از قالب و پرس گرم قعات بالك از پودرهاي مذكور در ابعاد 1.2 و 1.2 و 4.2 cm ساخته شد. نتايج نشان داد با توجه به فشردگي مناسب قطعات توليدي (دانسيته ي متوسط بالاي 95%) قطعات حاصله از قابليت مناسب جوشكاري برخوردار بودند. در ادامه اثر ابعاد و اثر درصد وزني ذرات تقويت كننده بر پديده ي رشد دانه در اثر پرس گرم، دانسيته و سختي قطعات توليد شده مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين ريز ساختار كامپوزيت هاي توليدي به وسيله ي ميكروسكوپ نوري و SEM بررسي شد. نتايج نشان داد با كاهش اندازه ذرات تقويت كننده از ابعاد ميكروني به ابعاد نانو متري رشد دانه ها كمتر شده. اين در حالي است كه افزايش درصد وزني ذرات تقويت كننده تاثير چنداني بر اندازه دانه ندارد.

In this study Al/Al2O3 nonocomposite powders containing 5, 10 and 15 Wt% of nanopowder was produced by mechanical alloying. For comparing, Al/Al2O3 composite powder containing 5Wt% of micrometric Al2O3 was produced too. The powders were then hot-pressed in a mold to produce 4.2*1.2*1.2cm bulked parts. The results showed that due to high relative density (more than 95%), bulked parts have good lathe ability. The effect of Al2O3 content on grain growth, density and hardness of bulked composite was discussed and microstructure was investigated by optical and scanning electron microscopy. The results revealed that when nanometric particles were used instead of micrometric particles the grain growth reduced, while particle weight percent increase didn’t influence on grain growth.