بررسي پارامترهاي موثر در توليد مواد مركب زمينه آلومينيومي به روش اكستروژن گرم پود

Investigation of Parameters Involved in the Production of Aluminum Matrix Composites Using Hot Powder Extrusion

از فرايند اكستروژن گرم پودر براي توليد كامپوزيت هاي زمينه آلومينيومي تقويت شده با 5% حجمي ذرات سراميكي Al2O3 و SiC استفاده شد. نمونه‌ها در محدوده دمايي 500 تا 600 درجه سانتيگراد و كاهش سطح مقطع 90 و 95 درصد اكسترود شدند. خواص محصول توليد شده با اندازه‌گيري استحكام، انعطاف‌پذيري، سختي و دانسيته نمونه‌ها مورد ارزيابي قرار گرفت. ريز ساختار و سطح شكست نمونه‌ها نيز با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)بررسي شد. نتايج نشان دادند كه فرايند اكستروژن گرم پودر موجب توزيع مناسب ذرات تقويت كننده در زمينه و دستيابي به دانسيته نزديك به دانسيته نظري مي‌شود. حضور ذرات تقويت كننده افزايش سختي و استحكام را به دنبال خواهد داشت. به نظر مي‌رسد كه كاهش سطح مقطع 90% براي توليد نمونه‌هاي كامپوزيتي زمينه آلومينيومي با استفاده از فرايند اكستروژن گرم پودر مناسب باشد. افزايش دماي اكستروژن تا C°600 موجب بهبود استحكام كششي نمونه‌ها شد. نتايج نشان داد كه فشار لازم براي اكستروژن نمونه‌هاي پودري تابعي از سرعت سنبه است.

Aluminum matrix composites reinforced with Al2O3 and SiC particles (5 Vol%) were produced using the hot powder extrusion method. Extrusion temperature and extrusion reduction in area were chosen in the range of 500 to 600°C and 90 to 95%, respectively. The physical and mechanical properties of the extruded composites such as density, tensile strength, elongation and microhardness were evaluated and discussed as a function of extrusion parameters. The microstructure and fracture surface of the products were examined using SEM. The results showed that the composites were fully densified and reinforcement particles were distributed uniformly in the matrix. Presence of Al2O3 and SiC particles increased both strength and microhardness, but decreased the ductility of the composites. Experimental results for hot extrusion of the compacted powder billets also showed that the extrusion pressure was dependent on the ram speed or deformation strain rate.