ساخت کامپوزیت فلزی سبک وزن Ti-۶Al-۴V/Al با استفاده به روش تغییر شکل پلاستیک و عملیات حرارتی

در بین مواد پیشرفته مهندسی یکی از مورد توجه ترین آنها کامپوزیت های لایه ای متشکل از (فلز + ترکیب بین فلزی ) است . در تحقیق حاضر کامپوزیت فلزی سبک وزن Ti-۶Al-۴V/Al با اعمال تغییر شکل پلاستیک توسط نورد و سپس اجرای فرآیند عملیات حرارتی آنیل فرآوری شد. تاثیر حضور ذرات تقویت کننده کاربید سیلیسیم در بین لایه های -Ti ۶Al-۴Vو Al بر تحولات ریزساختاری کامپوزیت از جمله تشکیل ترکیبات بین فلزی تیتانیم آلومیناید در فصل مشترک لایه ها مورد تحقیق قرار گرفت . در ادامه ، برای مطالعه تشکیل ترکیبات تیتانیم آلومیناید کامپوزیت های لایه ای فرآوری شده تحت عملیات آنیل در دماهای مختلف °C۶۵۰-۶۰۰ به مدت زمان ۱۲۰ دقیقه قرار گرفتند. تحولات و مشخصه های ریزساختاری کامپوزیت های لایه ای فرآوری شده با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار گرفتند. همچنین به منظور ارزیابی خواص مکانیکی از آزمون ریزسختی استفاده شد. براساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف سنج پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) مشاهده شد که فصل مشترک کامپوزیت های فرآوری شده بعد از فرآیند نورد صاف و عاری از حفره می باشد و لایه واکنشی در فصل مشترک تشکیل نشده است در حالیکه با اعمال عملیات حرارتی آنیل در فصل مشترک Ti-۶Al-۴V/Al لایه ای پیوسته از ترکیب بین فلزی TiAl۳ و در فصل مشترک نمونه تقویت شده با ذرات کاربید سیلیسیم Ti-۶Al-۴V/SiC(partical)/Al ترکیب بین فلزی Ti(Al,Si)۳ تشکیل شده است که انحلال عنصر سیلیسیم منجر به کاهش سینتیک رشد لایه بین فلزی شده است . همچنین با افزایش دمای آنیل ضخامت لایه بین فلزی افزایش یافته است . در دمای نزدیک نقطه ذوب آلومینیم لایه بین فلزی ترکیب TiAl۳ تشکیل شده پیوستگی خود را از دست داده و بصورت جزایر کروی شکل در فصل مشترک پراکنده شده است . نتایج حاصل از آزمون ریزسختی نشان داد که سختی ترکیب بین فلزی Ti(Al,Si)۳ بیشتر از TiAl۳ است که ناشی از انحلال عنصر سیلیسیم در این ترکیب بین فلزی است .

کلیدواژه ها:

کامپوزیت لایه ای ، ترکیبات تیتانیم آلومیناید ، ذرات تقویت کننده ، .Ti-۶Al-۴V