تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,489,297 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,216,901 |
بررسی اثر کسر وزنی ذرات تقویت کننده بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیتAl6061-Al2O3 تولید شده به روش ریخته گری ترکیبی | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 33، دوره 49، شماره 1، فروردین 1398، صفحه 299-308 اصل مقاله (3.39 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
فرزانه مجیری* 1؛ امیر سیف الدینی2؛ مسعود مصلایی پور3؛ علیرضا مشرقی3 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
2استادیار، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
3دانشیار، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
چکیده | ||
در دهه های اخیر کامپوزیتهای زمینه آلومینیومی به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی قابل توجه، در صنایع نظامی، اتومبیل سازی و هوافضا کاربردگستردهای پیدا نمودهاند. در این پژوهش به منظور افزایش میزان ترشوندگی و توزیع یکنواخت نانو ذرات آلومینا در داخل مذاب آلیاژ 6061، ذرات آلومینا به صورت پودرهای کامپوزیتی Al-Al2O3 حاصل از آسیابکاری پودرهای Al و Al2O3 به مذاب اضافه شد و مخلوط حاصل توسط همزن مکانیکی هم زده شد. به منظور بررسی تأثیرکسر وزنی ذرات تقویتکننده بر خواص مکانیکی کامپوزیت، نانوذرات Al2O3 در چهار درصد وزنی 3/0، 5/0، 7/0 و 9/0 به مذاب آلیاژ اضافه گردید. نتایج حاصل نشان میدهند که با افزایش درصد وزنی ذرات آلومینا درصد تخلخل افزایش مییابد. سختی، استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی کامپوزیتها با افزایش ذرات آلومینا تا 5/0 درصد وزنی افزایش مییابد. بهبود خواص مکانیکی را میتوان به دو عامل ریزدانگی و توزیع یکنواخت ذرات در زمینه نسبت داد. با افزایش نانو ذرات آلومینا بیش از حد بهینه (5/0 درصد وزنی)، میزان تخلخل و کلوخهای شدن ذرات در زمینه افزایش مییابد که بطور مؤثری انعطافپذیری و استحکام کامپوزیت را کاهش میدهد. | ||
کلیدواژهها | ||
نانوکامپوزیت Al6061-Al2O3؛ ریخته گری ترکیبی؛ درصد وزنی ذرات تقویت کننده؛ خواص مکانیکی؛ ریزساختار | ||
مراجع | ||
[1] Miracle D and Donaldson. S., ASM Handbook Composites, vol. 21, 2001. [2] Sajjadi S., Ezatpour H and Beygi H., Microstructure and Mechanical Properties of Al–Al2O3 Micro and Nano Composites Fabricated by Stir Casting. Materials Science and Engineering,vol. 528, pp. 8765–8771, 2011. [3] Kalifa W., Samuel F and Gruzleski J., Iron Intermetallic Phases in the Al Corner of the Al-Si-Fe System. Metallurgical and Materials Transactions A,vol.34, pp. 807, 2003. [4] Taylor J., The Effect of Iron in AlSi Casting Alloys. Conference Paper: Cooperative Research Centre for Cast Metals Manufacturing, 2004. [5] Peng J., Tang X., He J and Xu D., Effect of Heat treatment on Microstructure and Tensile Properties of A356 Alloys. Transactions of Nonferrous Metals Society of China,vol. 21, pp. 1950-1956, 2011. [6] Zhao Y., Zhang S., Chen G., Cheng X and Wang C., In Situ (Al2O3+Al3Zr) Np/Al Nanocomposites Synthesized by Magneto- Chemical Melt reaction. Composites Science and Technology, vol. 68, pp. 1463–1470, 2008. [7] Rabindra B and Sutradhar G., Solidification Characteristics and Forgeability of Aluminium Alloy Metal Matrix Composites. Metallurgy Materials Engineering, vol. 65, pp. 355–363, 2012. [8] Sajjadi S and Zebarjad S., Influence of Nano-Size Al2O3 Weight Percent on the Microstructure and Mechanical Properties of Al-Matrix Nanocomposite. Powder Metallurgy,vol. 8, pp. 71-78, 2010. [9] Hassan S and Gupta M., Effect of Particulate Size of Al2O3 Reinforcement on Microstructure and Mechanical Behavior of Solidification Processed Elemental Mg. Journal of Alloys and Compounds,vol. 419, pp. 84-90, 2006. [10] Sajjadi S., Ezatpour H and Parizi M., " Comparison of Microstructure and Mechanical Properties of A356 Aluminum Alloy/Al2O3 Composites Fabricated by Stir and Compo-casting Processes", Materials and Design, vol. 34, pp. 106-111, 2012. [11] Habibnejad M., Mahmudi R and Poole W., Enhanced Properties of Mg Based Nano-Composites Reinforced with Al2O3 Nano-Particles. Materials Science and Engineering, vol. 519, pp. 198-203, 2009. [12] Arsenault R and Shi N., Dislocation Generation Due to Differences Between the Coefficient of Thermal Expansion. Material science and Engineering,vol. 81, p. 175, 1986. [13] Zhang Z and Chen D., Contribution of Orowan Strengthening Effect in Particulate-Reinforced Metal Matrix Nanocomposites. Materials Science and Engineering,vol. 483, pp. 148-152, 2008. [14] قربانیان جواد و سراجیان حسین.، آلومینیوم و آلیاژهای آن. حسین سراجیان، تهران، 1387. [15] Mummery P and Derby B., The Influence of Microstructure on the Fracture Behaviour of Particulate Metal Matrix Composites. Materials Science and Engineering,vol. 135, pp. 221-224, 1991. [16] نصیریان ن. و رنجبر خ.، بررسی خواص مکانیکی و ریزساختاری کامپوزیت Al/Brass ساخته شده به روش اتصال نوردی تجمعی. مجله مواد نوین، ش. 1، ص 45-54، 1391. [17] عبدالهی ع. و علیزاده ع.، تولید نانوکامپوزیت دو جزیی فوق مستحکم زمینه آلومینیومی به روش آلیاژسازی مکانیکی و اکستروژن داغ و بررسی خواص مکانیکی آن. مجله مواد نوین، ش. 1، ص 83-98، 1392. [18] Samuel A., Gotmare A and Samuel F., Effect of Solidification Rate and Metal Feedability on Porosity and SiC/Al2O3 Particle Distribution in an Al-Si-Mg (359) Alloy. Composites Science & Technology, vol. 53, pp. 301-315, 1995. [19] Vogt R., Zhang Z., Topping T., Lavernia E and Schoenung J., Cryomilled Aluminum Alloy and Boron Carbide Nano-Composite Plate. Journal of Materials Processing Technology, vol. 209, pp. 5046–5053, 2009. [20] Mckimpson M and Scott T., Processing and Properties of Metal–Matrix Composites Containing Discontinuous Reinforcement. Materials Science and Engineering: A, vol. 107, pp. 93-106, 1989. [21] Harrigan J., Gaebler G, Davis E and Levin E., Mechanical Behaviour of Metal–Matrix Composites. Metallurgical Society, vol. 12, p. 169, 1983. [22] سجادی عبدالکریم.، رفتار مکانیکی مواد. دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، 1388. [23] Moon K., Park H and Lee K., Consolidation of Nanocrystalline Al-5 at% Ti Alloy Powder by Ultra High-Pressure Hot Pressing. Materials Science and Engineering, vol. 323, pp. 293-300, 2002. [24] Chennakesava A and Ztioun E., Tensile Properties and Fracture Behavior of 6061/Al2O3 Metal Matrix Composites Fabricated by Low Pressure Die Casting Process. International Journal of Materials Science, vol. 6, pp. 147–157, 2011. [25] Arsenault R., Relationship Between Strengthening Mechanisms and Fracture Toughness of Discontinuous SiC/Al Composites.Journal of Composites Technology and Research, vol. 10, pp. 140-145, 1988. [26] دهقان ه. ع و شاهمیری م.، تأثیر روش ساخت و نحوه افزودن نانوذرات کاربید سیلیسیم به مذاب بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ریختگی .A356-1 wt.% SiC مجله فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، ش.1، ص 17-29، 1392. [27] Ashby M., The Deformation of Plastically Non-Homogeneous Materials. Philosophical Magazine, vol. 20, pp. 399, 1970. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 299 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 713 |