مرجان رنجبری - مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
مازیار آزادبه - استاد، مهندسی مواد دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران
عباس صباحی نمینی - دانشیار، مهندسی مواد دانشکده فناوری های نوین، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیدهمقدمه: درکامپوزیت­های زمینه تیتانیم - مولیبدن تقویت شده با ذرات کاربید بور که به روش تف­جوشی پلاسمای جرقه­ای تولید می­شوند، واکنش بین زمینه و ذرات تقویت کننده می­ تواند موجب شکل­گیری ترکیب هیبریدی TiB + TiC شود. از طرفی ساختار کریستالی آلیاژهای تیتانیم – مولیبدن به شدت به مقدار مولیبدن اضافه شده وابسته بوده و با توجه به نتایج بدست آمده در پژوهش­ های قبلی مشخص شده است که برای دستیابی به توزیع یکنواختی از ساختار دوفازی آلفا + بتا و خواص مکانیکی بهینه، بایستی حداقل ۱۰ درصد وزنی مولیبدن به تیتانیم افزوده شود. لذا هدف اصلی از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر افزودن ۵/۰ درصد وزنی کاربید بور به آلیاژ تیتانیم - مولیبدن در دمای­های تف­جوشی مختلف بر میزان چگالش، بهبود حلالیت مولیبدن در تیتانیم (که موجب تحولات ساختاری به β و β+α می شود) و شکل­ گیری محصولات فازی با ترکیب هیبریدی مذکور است.روش­: به همین منظور، نمونه­ هایی با ترکیب Ti –۱۰Mo- ۰.۵B۴C  در دماهای ۱۱۵۰، ۱۳۰۰ و ۱۴۵۰ درجه سانتیگراد برای مدت زمان ۵ دقیقه و تحت فشار ۵۰ مگاپاسکال به روش SPS تف­جوشی ­شدند. تحولات ریزساختاری و خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت­ های تولیدی بعنوان معیاری برای سنجش تاثیر افزایش دما در میزان تولید تقویت کننده های درجا و به تبع آن مقدار فاز بتای تولید شده در نتیجه ی ترغیب واکنش های گرمازای موضعی و تعیین مکانیزم، مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه­ براین برای دستیابی به نتایج دقیق­تر، بررسی­ های کیفی همچون آنالیز فازی نمونه ­های تف­جوشی شده انجام شد.  یافته­ ها: نتایج نشان داد که با ازدیاد دمای تف­جوشی، چگالی افزایش یافته است. هم چنین انجام واکنش بین ذرات کاربید بور با زمینه نیز ترغیب شده و موجب پیدایش تقویت های درجای TiB و TiC شده است. ازطرفی استقرار نسبتا یکنواخت شان در زمینه دلیلی بر بهبود خواص مکانیکی می­باشد. در این میان بایستی به تاثیر انحلال بیشتر مولیبدن و متعاقبا یکنواخت شدن بیشتر آن نیز اشاره کرد.نتیجه­ گیری: افزایشی چگالی با دمای تف­جوشی، از دلایل مهم بهبود خواص مکانیکی می باشد. با توجه به بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت ها، مشاهده شد که استحکام کشش نهایی (UTS) و همچنین ازدیاد طول نمونه های کامپوزیتی با افزایش دمای تف جوشی، افزایش یافت. افزایش دمای تف جوشی منجر به تراکم نسبی بالاتر و تولید فازهای درجای بیشتر گردید.

کامپوزیت تیتانیم-مولیبدن, کاربید بور, دی بوراید تیتانیم و کاربید تیتانیم, تف جوشی قوس پلاسما, تقویت کننده های درجا