بررسی اثر افزودن فاز تقویت کننده کاربید تیتانیم و بوراید تیتانیوم بر خواص مکانیکی و تریبولوژی کامپوزیت NiAl-TiC-TiB2 تولید شده به روش سنتز احتراقی

در این تحقیق کامپوزیت با زمینه ترکیب بین فلزی NiAl-TiC-TiB2 با مقادیر مختلف فاز تقویت کننده سرامیکی TiC+TiB2 به صورت درجا و با استفاده از روش سنتز احتراقی خود پیش رونده (SHS) تحت فشار از مخلوط پودری فشرده نیکل، آلومینیوم، تیتانیم و کاربید بور (B4C) تولید شد. با استفاده از گرمایش سریع القایی، سنتز نمونه ها انجام شده و از الگوهای پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) همراه با آنالیز طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDS) در تشخیص فازهای تشکیل شده و مورفولوژی آن ها در کامپوزیت ها استفاده شد. بررسی های میکروسکوپی نشان داد که ذرات سرامیکی TiC-TiB2 بصورت یکنواخت در زمینه ای همگن از NiAl توزیع شده است. با افزایش درصد TiC-TiB2، میزان تخلخل کامپوزیت حاصله به دلیل بهبود سینتیک تشکیل فازهای سرامیکی محصول و شدت بالای واکنش افزایش یافت و از 24 درصد حجمی برای نمونه بدون عامل تقویت کننده به 39 درصد برای نمونه دارای 15 درصد فاز سرامیکی رسید. ارزیابی خواص تریبولوژی و میکروسختی کامپوزیت تولید شده نشان می دهد که حضور توزیع مناسبی از ذرات تقویت کننده در زمینه NiAl علیرغم اثر مخرب بوجود آمدن تخلخل های ساختاری با بالارفتن درصد فازهای سرامیکی، باعث بهبود خواص مکانیکی و تریبولوژیکی می گردد. حضور فازهای TiC-TiB2 در زمینه باعث افت قابل توجه در میزان کاهش وزن در آزمون پین روی دیسک شده، همچنین میزان سختی از 497 ویکرز برای نمونه NiAl بدون ذرات سرامیکی، به 1015 ویکرز برای نمونه حاوی 15 درصد ذرات تقویت کننده افزایش یافت.