بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي اتصال نفوذي ورق هاي آلياژي Al /Al2O3

امروزه كامپوزيت‌هاي زمينه آلومينيومي به‌دليل دارا بودن خواص مطلوب فيزيكي و مكانيكي در صنايعي كه به‌نوعي نياز به مواد سبك و در عين حال مستحكم دارند، به‌طور وسيعي كاربرد يافته‌اند. اين خواص مطلوب در كامپوزيت‌هاي با ساختار نانو بسيار چشمگيرتر و شاخص تر است. در تحقيق حاضر، فرايند اتصال نمونه هاي ورق آلياژي آلومينيوم تقويت شده با ذرات ميكرومتري آلومينا، به‌روش فاز مايع گذرا مورد ارزيابي قرار گرفت. تأثير پارامترهاي دما و زمان بر روي خواص اتصال بررسي شد. در حوالي درز تمام اتصال‌ها، تركيبات بين فلزي سخت، تجمع ذرات آلومينا، ميكرو‌ترك و حفراتي ديده شد كه با فاز جامد α–Al پرشده‌اند و در درون آن‌ها ذرات پراكنده و ريز CuAl2 مشاهده شد. با افزايش دماي اتصال، به‌دليل افزايش حجم مذاب ايجاد شده در درز، سطح وسيع‌تري از درز اتصال، ميكرو‌ترك وحفرات توسط مذاب پر شد. از‌طرفي ريزساختار اتصال‌هاي انجام شده در دماهاي بالاتر حاوي ذرات كمتري از رسوب نسبت به ريزساختار اتصال‌هاي انجام شده در دماهاي پايين‌تر مي‌باشد، همين عامل نيز موجب كاهش سختي فاز جامد Alα با افزايش دماي اتصال شد. در دماي اتصال 590 درجه‌ي سانتي‌گراد، با افزايش زمان اتصال استحكام اتصال‌ها افزايش مي‌يابد طوري كه حداكثر استحكام برشي در همين دما و زمان اتصال 30 دقيقه، در‌حدود 82 در‌صد استحكام برشي فلز پايه بدست آمد. سطوح شكست بررسي شده، ديمپل‌هاي برشي و نرم و تغييرشكل پلاستيك را نشان داد كه بعضاً در انتهاي آن‌ها ذراتآلوميناديده مي‌شود. در دماهاي اتصال پايين با افزايش زمان، استحكام اتصالات افزايش يافت. در دماهاي اتصال بالاتر كه انجماد هم‌دما كامل شد، افزايش زمان موجب كاهش مقدار مس و كاهش ذرات رسوبي در زمينه‌ي نرم فاز جامد αAl شد و در نتيجه استحكام اتصال‌ها كاهش يافت.