مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تولید و مشخصه یابی کامپوزیت A356 تقویت‌شده با ذرات نانو و میکرومتری SiC به روش ریخته گری گردابی

نویسندگان
1 دانشگاه بوعلی سینا
2 دانشگاه ملایر
چکیده
در این پژوهش کامپوزیت‌های ‌زمینه آلیاژ آلومینیم A356 تقویت‌شده با درصدهای وزنی مختلف از نانوذرات و ذرات میکرومتری SiC به ترتیب با میانگین اندازه 50 نانومتر و 5 میکرومتر توسط روش ریخته‌گری گردابی تولید شد. با توجه به نقش عملیات حرارتی T6 بر روی افزایش استحکام و سختی آلیاژ A356، کامپوزیت‌های به‌دست‌آمده تحت عملیات حرارتی T6 قرار داده شدند. سختی و خواص فشاری نمونه‌های کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت. میکرو‌ساختار نمونه‌ها نیز توسط میکروسکوپ‌های نوری، الکترونی روبشی و الکترونی گسیل میدانی بررسی شد. بررسی ریزساختاری نشان داد که انجام عملیات حرارتی T6 باعث تغییر در مورفولوژی سیلیسیم یوتکتیک شده و طی مرحله پیرسازی رسوب مستحکم Mg2Si در ساختار ایجاد می‌شود که باعث افزایش سختی و استحکام فشاری آلیاژ شده است. نتایج نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانوذرات، سختی و استحکام فشاری افزایش می‌یابد. نتایج حاصل از ریزساختار نمونه‌ها، توزیع نسبتاً یکنواختی را از ذرات تقویت‌کننده نشان داد. همچنین استحکام و سختی کامپوزیت‌های تقویت‌شده با نانوذرات بیشتر از کامپوزیت تقویت‌شده با ذرات میکرومتری با وجود درصد وزنی بالاتر بود. میزان سختی و استحکام فشاری در کرنش 35 درصد کامپوزیت عملیات حرارتی شده و تقویت‌شده با 1.5 درصد وزنی نانوذرات به ترتیب 62 برینل و 252 مگاپاسکال نسبت به آلیاژ پایه ریختگی بهبود یافته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Preparation and characterization of A356 composite reinforced with SiC nano- and microparticles by stir casting method

نویسندگان English

Kamal Amory 1
Jamal Amory 1
Saeed Ahmadifard 1
Mahdi Kazazi 2
Shahab Kazemi 1
2 Malayer University
چکیده English

In this study, A356 aluminum alloy matrixcomposites reinforced with different weight percentages of SiC nano- and microparticles respectively with 50 nm and 5 µm average particle sizes were fabricated by stir casting method. Due to the effect of T6 heat treatment on the strength and hardness of A356alloy, the obtained composites were subjected to the T6 heat treatment. The mechanical properties such as hardness and compressive properties of the composites were investigated. Microstructures of the samples were also investigated by an optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM) and field emission scanning electron microscope (FESEM). Microstructural investigation indicated that T6 heat treatment led to thechange of eutectic silicon morphology and formation of theMg2Si precipitates during age hardening stage, leading to increase the hardness and compressive strength. The results showed that an increase in wt.% of nanoparticles led to an increase in hardness and compressive strength. The results of microstructural investigationshowedthe relatively uniform distribution of reinforcement particles. Also, the strength and hardness of the composites reinforced with nanoparticleswere greater than those of the composite reinforced with microparticles, even with higher weight percent of reinforcement particles. Hardness and compressive strength at 35% strain for the composite reinforced with 1.5 wt.% nanoparticles were respectively obtained 62 HBN and 252MPa, which are improved compared to the base alloy.

کلیدواژه‌ها English

Stir casting
T6 heat treatment
Microstructure
SiC particles
Hardness and compressive strength