ساخت و مشخصه يابي كامپوزيت زمينه آلياژ هايپويوتكتيك آلومينيوم - سيليسيوم تقويت ‌شده با ذرات آمورف

در پژوهش حاضر، كامپوزيت زمينه آلياژ هايپويوتكتيك آلومينيوم - سيليسيوم با تقويت‌كننده ذرات آمورف به روش متالورژي پودر توليد شد. در مرحله اوّل، ذرات پودر زمينه با تركيب آلياژ هايپويوتكتيك (11 درصد وزني) Al-Si، با استفاده از روش آلياژسازي مكانيكي توليد شد. سپس، پودر زمينه و تقويت‌كننده ذرات آمورف پايه آهن (Fe-based metallic glass (FMG)) باهم مخلوط شدند. درادامه، جهت توليد قطعات حجيم كامپوزيتي از روش تف‌جوشي به كمك قوس پلاسما (SPS) استفاده شد. براي مقايسه، ذرات پودر آلومينيوم خالص نيز در شرايط مشابه تف‌جوشي شدند. مشخصه يابي نمونه هاي آلومينيوم خالص و نمونه كامپوزيتي توليدشده شامل بررسي تغييرات فازي، بررسي هاي ريزساختاري، مقدار تخلخل ها و خواص مكانيكي انجام شد. بررسي هاي فازي نشان دهنده تغيير شدت و زاويه پراش قله هاي كريستالي نمونه كامپوزيتي نسبت به آلومينيوم خالص بود. انجام فرايند تف‌جوشي تغييري در ساختار ذرات آمورف به وجود نياورد. همچنين، مكان برآمدگي فاز آمورف در نمونه كامپوزيتي نسبت به مكان برآمدگي ذرات پودر آمورف اوليه تغيير كرد. حلاليت بخش زيادي از سيليسيوم در ساختار آلومينيوم هم با تحليل الگوهاي فازي به اثبات رسيد. بررسي هاي ريزساختاري به همراه تحليل كمّي صورت گرفته نشانگر توزيع مناسب ذرات تقويت‌كننده آمورف و ذرات حل‌نشده سيليسيوم در زمينه آلومينيوم بود. استحكام تسليم و استحكام فشاري نمونه كامپوزيتي به‌ترتيب 165 و 289 مگاپاسكال تعيين شد كه افزايش قابل‌توجهي را نسبت به آلومينيوم خالص نشان داد. درپايان، ساز و كارهاي استحكام بخشي مؤثر در افزايش استحكام، مورد بحث قرار گرفتند.