تف جوشي پلاسماي جرقه اي (SPS) پودر آلياژ آلومينيوم 3000 و 5000 تهيه شده از بازيافت قوطي هاي مستعمل نوشيدني

مقدمه: در تحقيق حاضر، قطعات بالك آلومينيم با روش تف جوشي پلاسماي جرقه اي پودر آلياژهاي آلومينيوم 3004 و 5182 كه يكي از روش هاي نوين متالورژي پودر براي توليد قطعات فلزي است، توليد شدند. پودر آلياژ آلومينيوم از طريق بازيافت قوطي هاي آلومينيومي مستعمل نوشيدني كه متشكل از آلياژ 5182 براي قسمت سر و 3004 براي قسمت بدنه قوطي هستند؛ با استفاده از دستگاه آسياي گلوله اي سياره اي حاصل شده بود. روش : پودرهاي آلياژ 5182 و آلياژ 3004 تحت شرايط؛ به ترتيب در دماي 530 و 570 درجه سانتي گراد، با نرخ گرمايش 20 درجه سانتي گراد بر دقيقه، تحت خلأ به مدت‌زمان 30 دقيقه و فشار اعمالي تك‌محوره تا حداكثر 35 مگا پاسكال در قالب گرافيتي با قطر 25 ميلي متر، هر كدام بطور جداگانه به روش پلاسماي جرقه اي تف جوشي شدند. محصول تف جوشي، قطعات قرصي شكل با قطر 25 ميلي متر و ضخامت 17 ميلي متر بودند. ابتدا چگالي هر قرص به روش ارشميدس تعيين شد. سپس براي بررسي استحكام كششي از هر كدام از آلياژهاي ساخته شده، بترتيب ازنواحي بالا، وسط و پائين سطح مقطع هر قرص سه نمونه استخراج شد. ريزساختار بررسي و خواص مكانيكي نظير استحكام كششي و سختي تعيين گرديد. يافته ها: چگالي نمونه 5182 و 3004 به ترتيب 2.61 و g/cm3 2.71 به دست آمده، همچنين ميانگين سختي براي نمونه 5182 و نمونه 3004 به ترتيب، 11±109 و HV8±231 و ميانگين استحكام كششي براي اين دو آلياژ بترتيب 7±194 و MPa17±243 اندازه گ يري شده است. تف جوشي هر دو آلياژ با مكانيزم تف جوشي فاز مايع فراجامد تحت فشار انجام شده است. مطالعات ريزساختاري و شكست نگاري حاكي از پيدايش ساختار گرادياني است، بطوريكه در ناحيه پائيني هر دو نمونه ساختار متراكم تري بدليل تجمع فاز مايع بوجود آمده است. ضمنا فازهاي ناپايدار در ريزساختار آلياژ تف جوشي شده ي 3004 ريزتر از آلياژ 5182 است كه بدليل متراكم بودن بيشتر آن آلياژ است. نتيجه گيري: با توجه به ريزساختار و موفولوژي شكست مي توان نتيجه گرفت كه قابليت تف جوشي آلياژ 3004 بهتر از آلياژ 5182 است و هم چنين خواص فيزيكي و مكانيكي بهتري دارد. ضمنا گراديان بوجود آمده در فرآيند تف جوشي قوس پلاسما از اهميت به سزايي برخوردار است، كه اين رخداد به ويژه در آلياژ 5182 بوضوح قابل رديابي و تعقيب است.