بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت فولاد زنگ‌نزن 316l تقویت‌شده با نانو ذرات tic/hbn با نسبت وزنی 2 و 10درصد

روش متالورژی پودر یکی از روش‌های ساخت نانوکامپوزیت می‌باشد که در آن خواص نانوکامپوزیت‌ها بستگی به درصد تقویت‌کننده و پراکندگی آنها در ماتریس دارد. در این مقاله نانوکامپوزیت زمینه فلزی به روش متالورژی پودر با ماده پایه فولاد زنگ‌نزن 316l، که ماده‌ای پرکاربرد در صنعت می‌باشد، و ذرات تقویت‌کننده مخلوطی از کربیدتینانیوم به عنوان تقویت کننده پایه کربنی و هگزاگونال نیترید بور به عنوان ماده خود روانکار، تهیه شده‌است. پودرهای تقویت‌کننده در سایز میکرو انتخاب گردیدند و در آسیاب سیاره‌ای پودرهای مخلوط شدند تا به سایز نانو تبدیل برسند. پودرهای تقویت‌کننده پس از 30 ساعت آسیاب به سایز نانو رسیدند. سپس پودر فولاد زنگ‌نزن 316l و تقویت کننده‌ها با تسبت 2و 10 درصد وزنی به مدت 5 ساعت آسیاب شدند و تحت فشار400 مگاپاسکال فشرده و در دمای 1400 درجه سلسیوس و به مدت 3 ساعت در کوره‌ی خلا پخته شدند. نمونه‌ها تحت بررسی عکسبرداری الکترونی و آنالیز طیف سنجی الکترونی و آنالیز اشعه ایکس برای شناسایی میکروساختاری ماده قرارگرفتند و در ادامه خواص مکانیکی ماده از جمله سختی و سایش و خمش مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج با نمونه‌ی فولاد زنگ‌نزن 316l بدون تقویت‌کننده مقایسه گردید. سختی و مقاومت سایشی ماده نانوکامپوزیت بهبود یافته است و استحکام خمشی در نمونه‌ی با 2 درصد وزنی تقویت‌کننده بهبود و در نمونه‌ی با 10 درصد وزنی تقویت‌کننده کاهش یافت.

Mechanical Behavior analysis of Stainless Steel 316L Nanocomposite Reinforcement by Nanoparticles TiC/hBN with 2 & 10 wt.%

Powder metallurgy process is commonly used to manufacture nanocomposite products, in which the product quality of this process depends upon Composite of reinforcement nanoparticle and distribution. In this article Metal Matrix Nanocomposite (MMN) by powder metallurgy with a base material stainless steel 316L, a material that is widely used in the industry, and reinforcement particles mixture of Carbide Titanium (TiC) as carbonbased reinforcing particles, and Hexagonal Nitride Boron (hBN) particles as the selflubricating material is prepared. The reinforcement powders were micro Sized and mixed in high ball milling to reach Nanosized, after 30 h mixing powders in high ball milling reach to Nanosized, and then reinforcement Nanoparticles with 2 and 10 Wt.% Mixed with stainless steel 316L for 5 hours and compacted at 400 Mpa and sintered at 1400 C temperature and 3 Hours. Scanning electron microscope (SEM), Energydispersive Xray Spectroscopy (EDX) and Xray Diffraction (XRD) tests are performed on Powders to identify the nanocomposite microstructure. The Mechanical Properties such as Microhardness, Wear, and Bending Strength Were Analyzed. These results Compare with Results of stainless steel 316L without Reinforcement. Microhardness and abrasion resistance of Nanocomposite material have improved and flexural strength improved at the sample with 2 wt.% reinforcement and reduced at the sample with 10 Wt.%.