تولید نانوکامپوزیت دو جزیی فوق مستحکم زمینه آلومینیومی به روش آلیاژسازی مکانیکی و اکستروژن داغ و بررسی خواص مکانیکی آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد مرکب دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران.

2 استادیار، مجتمع مواد و فناوریهای ساخت دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران.

چکیده

در این پژوهش، نانوکامپوزیت دو جزیی زمینه آلومینیومی به روش آلیاژسازی مکانیکی و اکستروژن داغ تولید گردید. برای این منظور، ابتدا پودر آلیاژ آلومینیوم 2024 درآسیاب سایشی تحت اتمسفر آرگون به مدت 50 ساعت آسیاب شده و سپس با پودر آلومینیوم اولیه در دو درصد وزنی 30 و 50 درصد مخلوط گردید. مخلوط حاصل به روش پرس گرم شکل داده شده و سپس تحت فرآیند اکستروژن داغ قرار گرفت. برای بررسی ریزساختار و سطوح شکست از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ نوری (OM)، آنالیز XRD و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مجهز به طیف­سنج EDS و برای مقایسه خواص مکانیکی از آزمون کشش، فشار و سختی استفاده شد. نتایج حاصل نشان می­دهند که با افزایش درصد وزنی پودر آلومینیوم اولیه، استحکام و سختی کامپوزیت کاهش یافته، اما انعطاف­پذیری آن افزایش می‌یابد. افزایش انعطاف‌پذیری ناشی از افزایش تحرک نابه‌جایی‌ها و افزایش استحکام ناشی از محدود شدن تغییر شکل پلاستیک به وسیله نواحی نانوساختار می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparation of Super-High Strength Bimodal Aluminum Based Nanocomposite Via Mechanical Alloying and Hot Extrusion

نویسندگان [English]

  • A. Abdollahi 1
  • A. Alizadeh 2
چکیده [English]

In this paper, bimodal Aluminum based nanocomposite prepared via mechanical alloying and hot extrusion. Mechanical alloying was used to synthesize Al2024 nanostructured powder in attrition mill under argon atmosphere up to 50 h. After mixing nanostructured aluminum and unmilled aluminum powders in low energy ball mill, the resulting composite powders were shaped through hot Pressing. Finally, the hot pressed powders were hot extruded. The microstructure and fracture surface were characterized by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) analysis and transmission electron microscopy (TEM) equipped with energy dispersive X-ray spectrometry (EDS). In order to compare the mechanical properties of hot extruded samples, tensile, compression, and hardness tests were performed. Results showed that, with an increase in unmilled aluminum percentage, ductility of composite increased but strength and hardness decreased. The mechanisms for the simultaneously improved strength and ductility involves increased dislocation activity in the coarse-grained (i.e., unmilled powder) regions as a result of the constraint of plastic deformation in these coarse-grained regions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Al2024 Alloy
  • Bimodal Composite
  • mechanical alloying
  • Hot Extrusion