بررسي رفتار مكانيكي كامپوزيت‌ Al A356- B4C/TiB2 توليدشده به روش ريخته‌گري گردابي

در تحقيق حاضر، تاثير افزودن ميكروذرات كاربيد بور (B4C) و نانوذرات دي‌بوريد تيتانيم (TiB2) بر ريزساختار، استحكام كششي و سختي كامپوزيت زمينه آلومينيوم A356 مورد مطالعه قرار گرفت. تقويت‌كننده‌ B4C با درصدهاي حجمي 2.5، 5 و 7.5 و تقويت‌كننده TiB2 با %2.5 حجمي به روش ريخته‌گري گردابي در دماي C° 1000 تحت فرآيند درجا به زمينه اضافه شدند. نانوذرات TiB2 با روش درجا به‌وسيله پيش مواد كريوليت (Na3AlF6) و اكسيد تيتانيم (TiO2) و پتاسيم تترا فلورو بورايد (KBF4) در مذاب آلومينيوم فرآوري شد و ميكروذرات B4C بصورت مستقيم وارد مذاب شد. به‌منظور بررسي ريزساختار و فرايند شكست، از آناليز پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ نوري (OM) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) استفاده شد. همچنين از آزمون كشش و سختي به منظور بررسي رفتار مكانيكي كامپوزيت‌ استفاده شد. نتايج نشان داد افزودن B4C ابتدا باعث كاهش و سپس باعث افزايش استحكام كششي نهايي نسبت به نمونه بدون تقويت‌كننده شد. همچنين، بيشترين ميزان استحكام كششي مربوط به نمونه حاوي %2.5 حجمي B4C و %2.5 حجمي TiB2 است كه نسبت به نمونه بدون تقويت‌كننده 235 درصد بهبود نشان داد. اما استحكام كششي نمونه حاوي فقط %2.5 حجمي B4C نسبت به نمونه بدون تقويت‌كننده 35 درصد كاهش يافت. نتايج حاصل از آزمون سختي افت خواص در كامپوزيت حاوي %2.5 حجمي B4C را نشان داد. بيشترين بهبود سختي نيز مانند استحكام كششي در نمونه حاوي %2.5 حجمي B4C و %2.5 حجمي TiB2 بود كه در مقايسه با نمونه بدون تقويت‌كننده 33 درصد افزايش پيدا كرد.