دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 4 1 2017 06 15 Investigation of microstructure and mechanical properties of Al2024-CNT nanocomposite produced by flake powder metallurgy process بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت Al2024-CNT فرآوری شده به روش متالورژی پودر پولک 91 100 22916 FA فرشید ریخته گر دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران سعید شبستری استاد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران حسن ثقفیان دانشیار، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2016 05 06   Nowadayas, manufacturing of carbon nanotube reinforced aluminium matrix nanocomposites have been studied by many researchers. Different techniques have been used for possessing of Al-CNT nanocomposites. But, the powder metallurgy methods have been more attractive because of the lower temperature and better control of process. In the current research, the flake powder metallurgy route was used as a slurry based method to produce Al2024-CNT nanocomposite with 1.5wt.% CNT as reinforcement. Then, the initial compacted billets of Al2024 alloy and Al2024-CNT composites were produced by cold pressing of powders. They were sintered at 550 <sup>o</sup>C and the billets were hot extruded to produce rods with 10 mm in diameter. The produced samples were investigated by means of tension, compression, hardness, density measurement, XRD, and Raman tests. The uniform dispersion of CNTs within Al2024 powder was observed using FE-SEM. It was related to the merits of wet synthesis of composite powder. In Al2024-CNT sample, the yield and ultimate strength was increased about 28% in comparison with Al2024-O; It was also increased about 20% in yield strength and 15% in tensile strength compared with Al2024-T6 sample. After optimum sintering process, the relative density, hardness, and compressive strength of Al2024-CNT nanocomposite have been increased through hot extrussion to 95.6%, 90 HB, and 547 MPa, respectively. In addition to Al<sub>2</sub>Cu and Al<sub>2</sub>CuMg intermetallics in alloyed samples, Al<sub>4</sub>C<sub>3 </sub>carbide phase was proved to be formed after sintering in composite specimen. امروزه ساخت و مطالعه نانوکامپوزیت‌های زمینه آلومینیم با مقاوم‌ساز نانوتیوب کربن مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. روش‌های مختلفی برای فرآوری این نوع نانوکامپوزیت‌ها استفاده شده است. اما، روش‌های بر پایه متالورژی پودر با توجه به پایین‌تر بودن دما و کنترل بهتر فرآیند، بیشتر مورد توجه بوده است. در تحقیق حاضر با هدف ساخت نانوکامپوزیت با زمینه آلومینیم 2024 و افزودن CNT wt.% 5/1، از روش متالورژی پودر پولک با سنتز تر در محیط سیال برای تولید پودر کامپوزیت استفاده شده است. سپس با استفاده از تفجوشی اولیه پودر با روش پرس سرد و تفجوشی بدون فشار در دمای <sup>o</sup>C 550، قرص های اولیه از آلیاژ Al2024 و کامپوزیت Al2024-CNT ساخته شد و تحت عملیات اکستروژن داغ قرار گرفت تا مفتول نهایی به قطر mm 10 حاصل شود. در ادامه محصولات با استفاده از آزمون‌های کشش، فشار، سختی و چگالی سنجی، XRD و رامان مورد مطالعه قرار گرفتند. با بهره‌‌گیری از مزایای روش تر، توزیع یکنواخت CNT در زمینه Al2024 همراه با حفظ کامل آن‌ها در محیط سیال، با استفاده از FE-SEM مشاهده شد. در نمونه Al2024-1.5wt.%CNT، استحکام تسلیم و استحکام نهایی به میزان 28 درصد در مقایسه با نمونه Al2024-O و به مقدار 20 درصد در استحکام تسلیم و 15 درصد در استحکام نهایی نسبت به نمونه Al2024-T6 افزایش یافت. پس از متراکم سازی بهینه، چگالی نسبی در نمونه‌های کامپوزیت Al2024-CNT تا 6/95 درصد، میزان سختی تا HB 90 و استحکام فشاری تاMPa  547 بهبود یافت. همچنین علاوه‌ بر فازهای بین فلزی Al<sub>2</sub>Cu و Al<sub>2</sub>CuMg در نمونه‌های آلیاژی، وجود فاز کاربیدی Al<sub>4</sub>C<sub>3</sub> پس از عملیات تفجوشی در نمونه کامپوزیتی اثبات شد. نانوکامپوزیت T روش ترT نانوتیوب کربن T توزیع همگن T خواص مکانیکی https://jstc.iust.ac.ir/article_22916_68bf909f96eb24b16b1275b9b728130e.pdf