ساخت و مشخصه یابی کامپوزیت زمینه آلیاژ هایپویوتکتیک آلومینیوم-سیلیسیوم تقویت شده با ذرات آمورف

در پژوهش حاضر، کامپوزیت زمینه آلیاژ هایپویوتکتیک آلومینیوم-سیلیسیوم با تقویت کننده ذرات آمورف به روش متالورژی پودر تولید شد. در مرحله اول، ذرات پودر زمینه با ترکیب آلیاژ هایپویوتکتیک (11 درصد وزنی) Al-Si، با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی تولید شد. سپس، پودر زمینه و تقویت کننده ذرات آمورف پایه آهن (Fe-based metallic glass (FMG)) باهم مخلوط شدند. درادامه، جهت تولید قطعات حجیم کامپوزیتی از روش تف جوشی به کمک قوس پلاسما (SPS) استفاده شد. برای مقایسه، ذرات پودر آلومینیوم خالص نیز در شرایط مشابه تف جوشی شدند. مشخصه یابی نمونه های آلومینیوم خالص و نمونه کامپوزیتی تولیدشده شامل بررسی تغییرات فازی، بررسی های ریزساختاری، مقدار تخلخل ها و خواص مکانیکی انجام شد. بررسی های فازی نشان دهنده تغییر شدت و زاویه پراش قله های کریستالی نمونه کامپوزیتی نسبت به آلومینیوم خالص بود. انجام فرایند تف جوشی تغییری در ساختار ذرات آمورف به وجود نیاورد. همچنین، مکان برآمدگی فاز آمورف در نمونه کامپوزیتی نسبت به مکان برآمدگی ذرات پودر آمورف اولیه تغییر کرد. حلالیت بخش زیادی از سیلیسیوم در ساختار آلومینیوم هم با تحلیل الگوهای فازی به اثبات رسید. بررسی های ریزساختاری به همراه تحلیل کمی صورت گرفته نشانگر توزیع مناسب ذرات تقویت کننده آمورف و ذرات حل نشده سیلیسیوم در زمینه آلومینیوم بود. استحکام تسلیم و استحکام فشاری نمونه کامپوزیتی به ترتیب 165 و 289 مگاپاسکال تعیین شد که افزایش قابل توجهی را نسبت به آلومینیوم خالص نشان داد. درپایان، سازوکارهای استحکام بخشی موثر در افزایش استحکام، موردبحث قرار گرفتند.