ساخت كامپوزيت فلزي سبك وزن Ti-6Al-4V/Al با استفاده به روش تغيير شكل پلاستيك و عمليات حرارتي

در بين مواد پيشرفته مهندسي يكي از مورد توجه ترين آنها كامپوزيت هاي لايه اي متشكل از (فلز+ تركيب بين فلزي( است. در تحقيق حاضر كامپوزيت فلزي سبك وزن Ti-6Al-4V/Al با اعمال تغيير شكل پلاستيك توسط نورد و سپس اجراي فرآيند عمليات حرارتي آنيل فرآوري شد. تاثير حضور ذرات تقويت كننده كاربيد سيليسيم در بين لايه هاي Ti-6Al-4V و Al بر تحولات ريزساختاري كامپوزيت از جمله تشكيل تركيبات بين فلزي تيتانيم آلومينايد در فصل مشترك لايه ها مورد تحقيق قرار گرفت. در ادامه، براي مطالعه تشكيل تركيبات تيتانيم آلومينايد كامپوزيت هاي لايه اي فرآوري شده تحت عمليات آنيل در دماهاي مختلف ˚C650-600 به مدت زمان 120 دقيقه قرار گرفتند. تحولات و مشخصه هاي ريزساختاري كامپوزيت هاي لايه اي فرآوري شده با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي و تجزيه تحليل قرار گرفتند. همچنين به منظور ارزيابي خواص مكانيكي از آزمون ريزسختي استفاده شد. براساس تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي مجهز به طيف سنج پراش انرژي پرتو ايكس (EDS) مشاهده شد كه فصل مشترك كامپوزيت هاي فرآوري شده بعد از فرآيند نورد صاف و عاري از حفره مي باشد و لايه واكنشي در فصل مشترك تشكيل نشده است در حاليكه با اعمال عمليات حرارتي آنيل در فصل مشترك Ti-6Al-4V/Al لايه اي پيوسته از تركيب بين فلزي TiAl3و در فصل مشترك نمونه تقويت شده با ذرات كاربيد سيليسيم Ti-6Al-4V/SiC(partical)/Al تركيب بين فلزي Ti(Al,Si)3 تشكيل شده است كه انحلال عنصر سيليسيم منجر به كاهش سينتيك رشد لايه بين فلزي شده است. همچنين با افزايش دماي آنيل ضخامت لايه بين فلزي افزايش يافته است. در دماي نزديك نقطه ذوب آلومينيم لايه بين فلزي تركيب TiAl3 تشكيل شده پيوستگي خود را از دست داده و بصورت جزاير كروي شكل در فصل مشترك پراكنده شده است. نتايج حاصل از آزمون ريزسختي نشان داد كه سختي تركيب بين فلزي Ti(Al,Si)3 بيشتر از TiAl3 است كه ناشي از انحلال عنصر سيليسيم در اين تركيب بين فلزي است.