داوود یوسفی - کارشناس ارشد، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین، قزوین، ایران.
رضا تقی آبادی - دانشیار، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین، قزوین، ایران.
محمد حسین شاعری - دانشیار، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین، قزوین، ایران.

دستیابی به خواص مکانیکی مورد نظر در کامپوزیت­های درجا، نیازمند بهسازی مورفولوژی، کاهش ابعاد و بهبود شرایط توزیع ذرات تقویت­کننده­ای است که هنگام انجماد به صورت درجا در زمینه تشکیل می­شوند. هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی تاثیر افزودن تیتانیم و فرایند فورج چند جهته (MDF)، به عنوان یک فرایند قابل اجرا در مقیاس صنعتی، بر ریزساختار و خواص مکانیکی برشی کامپوزیت ریختگی ZA۲۲-۴Si است. نتایج به­دست آمده نشان داد که بهسازی شیمیایی کامپوزیت توسط افزودن ۲/۰ درصد تیتانیم موجب تبدیل دانه­های دندریتی و بزرگ اولیه به دانه­های ریز و هم محور، کاهش ابعاد ذرات سیلیسیم اولیه (SiP) و تخلخل­ها و توزیع یکنواخت آن­ها در ساختار می­شود. بر اساس نتایج آنالیز تصویری، اندازه متوسط دانه­ها و ذرات SiP از حدود ۷۵۰ و ۲۵ میکرومتر به ترتیب به حدود ۱۳۵ و ۱۵ میکرومتر رسید. انجام فرآیند فورج در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد در تعداد پاس­های مختلف روی نمونه­ها، علاوه بر درهم آمیختن ساختار دندریتی اولیه، موجب کاهش ابعاد و توزیع یکنواخت­تر ذرات SiP در زمینه شد. بر اساس نتایج آنالیز تصویری، به ازای ۲ و ۵ پاس فورج، اندازه ذرات سیلیسیم اولیه به ترتیب به حدود ۸ و ۶ میکرومتر رسید. همچنین بر اساس نتایج آزمایش­ پانچ برشی، پس از MDF و افزودن تیتانیم، استحکام تسلیم برشی و استحکام برشی نهایی کامپوزیت ریختگی ۵ پاس MDF شده از حدود ۱۳۵ و ۱۶۴ مگاپاسکال به ترتیب به حدود ۹۲ و ۱۳۰ مگاپاسکال کاهش و میزان جابجایی نرمال آن از ۵۲/۰ به حدود ۷۲/۰ افزایش یافت.  

آلیاژ Zn-۲۲Al, سیلیسیم, تیتانیم, فورج چند جهته, خواص مکانیکی برشی