نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

در این پژوهش جهت تشکیل ذرات تقویت‌کننده بوراید تیتانیوم و اکسید آلومینیوم به‌صورت درجا در زمینه آلومینیوم ۷۰۷۵، از افزودن ترکیب پودر آسیاب‌کاری شده %Al-۲۴TiO_۲-۲۰B_۲O_۳ wt درون مذاب آلومینیوم ۷۰۷۵ استفاده شده است. برای یافتن دمای واکنش بین پودرهای آسیاب‌کاری شده آلومینیوم، اکسید تیتانیوم و اکسید بور از آنالیز حرارتی افتراقی (DTA) بهره گرفته شد. نتایج آزمون پراش پرتوی ایکس مخلوط پودری آسیاب‌کاری شده که در کوره اتمسفر آرگون تحت دمای ۷۵۰ درجه سانتی‌گراد قرار گرفته بود، وجود ترکیبات بوراید تیتانیوم و اکسید آلومینیوم را نشان داد. همچنین نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) از مخلوط پودری توزیع یکنواختی از ذرات اکسید تیتانیوم و اکسید بور در زمینه آلومینیوم را نشان داد. ۶ درصد وزنی از مخلوط پودری آسیاب‌کاری شده تحت اتمسفر محافظ نیتروژن، در دمای ۷۵۰ درجه سانتی‌گراد به مذاب آلومینیوم ۷۰۷۵ اضافه شد. مذاب کامپوزیت هیبریدی آلومینیوم ۷۰۷۵/ بوراید تیتانیوم- اکسید بور داخل قالب مسی ریخته شد. عملیات اکستروژن گرم بر روی کامپوزیت‌های ریخته‌گری شده به روش ریخته‌گری گردابی، در دمای ۴۶۵ درجه سانتی‌گراد با نسبت اکستروژن ۶:۱ و سرعت اکستروژن ۵ میلی‌متر بر ثانیه انجام شد. میکرو ساختار و خواص مکانیکی نمونه‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نشان داد ذرات درجای بوراید تیتانیوم در ابعاد نانومتری تشکیل شده‌اند. استحکام کششی کامپوزیت اکسترود شده به ۴۹۶ مگاپاسکال رسید که این مقدار حدوداً ۴ برابر بیشتر از استحکام کششی آلیاژ ریخته‌گری شده آلومینیوم ۷۰۷۵ بود.