محمد حسین بابایی - دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی مواد
بهزاد نیرومند - دانشگاه صنعتی اصفهان دانشکده مهندسی مواد
علی مالکی - دانشگاه صنعتی اصفهان، پژوهشکده فولاد

در این پژوهش ساخت و مشخصهیابی ماکروکامپوزیت دوفلزی Al/Al-4.5wt.%Cu به روش ریخته گری کوبشی مرکب با موفقیت انجام شد. در این پژوهش تاثیر انجام عملیات ماشینکاری سطح جزء جامد واردشده در قالب بر ریزساختار ناحیه فصل مشترک و خواص مکانیکی قطعات دوفلزی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از میکروسکوپ نوری om ، آنالیز عنصری نیمه کمی خطی با میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM و آزمون های کشش و ریزسختی سنجی در امتداد ناحیه فصل مشترک استفاده شد. بررسی های ریزساختاری و آنالیز نیمه کمی خطی نشان داد که ضخامت متوسط ناحیه انتقالی در ناحیه فصل مشترک قطعه دوفلزی دارای سطح جزء جامد (آلیاژ 4.5wt.%Cu-A1) صیقلی شده به صورت مکانیکی بسیار ناچیز بود. عدم ایجاد ناحیه انتقالی در این قطعه دوفلزی به پایداری فیلم پیوسته اکسیدی با نقطه ذوب بالا در امتداد ناحیه فصل مشترک نسبت داده شد. همچنین یک ناحیه انتقالی آشکار به ضخامت متوسط حدودا 375 میکرومتر در امتداد ناحیه فصل مشترک قطعه دوفلزی با سطح جزء جامد دارای الگوی ماشینکاری مشخص مشاهده شد. نتایج بررسی خواصمکانیکی نشان داد که ایجاد الگوی ماشینکاری مشخص بر سطح جزء جامد واردشده در قالب منجر به افزایش میزان استحکام کششی ناحیه فصل مشترک از 17 مگاپاسکال به 54 مگاپاسکال شد. به نظر میرسد که اعمال الگوی ماشینکاری سطحی مشخص باعث ایجاد میدان های بزرگ و موضعی از تنش های مکانیکی-حرارتی در امتداد ناحیه فصل مشترک شده است. این شرایط منجر به شکسته شدن فیلم پایدار اکسید آلومینیوم در ناحیه فصل مشترک، ایجاد تغییرات چشمگیر ریزساختاری و افزایش قابل ملاحظه خواص مکانیکی ناحیه اتصال شده است. روش ارایه شده در این پژوهش به منظور ساخت قطعات ماکروکامپوزیت دوفلزی آلومینیوم-آلومینیوم میتواند یک روش موثر و کم هزینه برای دستیابی به شرایط بهینه در ناحیهفصل مشترک دوفلزی بدون انجام عملیات شیمیایی سطحی رایج روی جزء جامد وارد شده در قالب باشد

ریخته گری کوبشی مرکب، دوفلزی آلومینیوم-آلومینیوم، ماکروکامپوزیت، الگوی ماشینکاری سطحی، ریزساختار، خواصمکانیکی