شهاب سیدین، حمید رضا سلیمی جزی، محمد رضا طرقی نژاد، فتح اله کریم زاده،
دوره ۳۳، شماره ۱ - ( نشریه مواد پیشرفته در مهندسی- تابستان ۱۳۹۳ )
چکیده
باتوجه به خواص مطلوب نانوکامپوزیت‌های زمینه‌ی آلومینیومی از قبیل استحکام ویژه بالا، مقاومت خزشی خوب وحفظ استحکام در دماهای بالا، این مواد پیشرفته کاربردهای بالقوه ای درصنایع پیشرفته مانند هوا-فضا، صنایع دفاعی و برخی کاربردهای خاص درخودروسازی یافته‌اند. بااین حال، عدم وجود روش مناسب برای اتصال این گونه مواد، موجب شده که کاربردهای این مواد پیشرفته به شدت محدود شود. لذا پژوهش در زمینه‌ی اتصال این گونه مواد مفید بوده و گامی مؤثر در جهت کاربردی کردن آن‌ها محسوب می‌شود. زمان اتصال یکی از عوامل مهم و مؤثر در اتصال نفوذی با استفاده از فاز مایع گذرا است که برای رسیدن به خواص ریزساختاری مطلوب باید به صورت بهینه انتخاب شود، لذا در تحقیق حاضر اتصال نانوکامپوزیت Al/Al۲O۳ به روش اتصال نفوذی با استفاده از فاز مایع گذرا در دمای۵۸۰ درجه سانتی‌گراد و در زمان‌های ۲۰، ۴۰ و ۶۰ دقیقه انجام شد و تاثیر زمان اتصال بر ریز ساختار اتصال‌ها مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد در زمان‌های اتصال ۲۰ و ۴۰ دقیقه، زمان کافی برای انجماد همدمای مذاب مهیا نبوده و ریز‌ساختار نهایی، شامل مقداری جامد α ایجاد شده در مرحله انجماد هم‌دما و مقداری جامد α اولیه ناشی از سرد شدن مذاب از دمای اتصال تا دمای یوتکتیک و در نهایت جامد یوتکتیک CuAl۲+α در اثر انجماد یوتکتیک مذاب در دمای یوتکتیک است. از آن‌جایی که شکست اتصال‌ها در موارد فوق از میان این ترکیبات ترد یوتکتیکی انجام می‌شود، لذا استحکام اتصال‌ها در این دو زمان کم است. با افزایش زمان اتصال به ۶۰ دقیقه، مذاب به‌صورت کاملاً هم‌دما منجمد شده، ریز‌ساختار نهایی شامل فاز نرم α-Al بوده و استحکام اتصال‌ها به طور چشم‌گیری افزایش می‌یابد. حداکثر استحکام برشی اتصال‌ها در دمای اتصال ۵۸۰ ، در زمان اتصال ۶۰ دقیقه حاصل شده است که در حدود ۸۵% استحکام برشی فلز پایه می‌باشد.
