پديد آورنده :
مرادي، محمد
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي كامپوزيت منيزيم/نانوسيليكا به روش اكستروژن تجمعي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ساخت و توليد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 75ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
علي مالكي، عباس قائي
استاد مشاور :
ابوذر طاهري زاده
توصيفگر ها :
نانوكامپوزيت , منيزيم , نانوسيليكا , اكستروژن تجمعي , صفحات لغزش , دوقلويي , جهت اكستروژن , عمود برجهت اكستروژن , خواص مكانيكي
استاد داور :
محمود فرزين، محسن بدرسماي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/04/17
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/04/25
چكيده فارسي :
چكيده توسعه مواد سبك وزن مناسب براي ساخت سازههاي بزرگ و متنوع منجر به تمركز روي فلز منيزيم به علت چگالي پايين 37 1 گرم بر سانتيمتر مكعب و خواص ويژه آن شده است عوامل متعددي مانع از استفاده گسترده فلز منيزيم خالص تجاري در كاربردهاي مهندسي متنوع شده است يكي از مسائل مهم شكنندگي ذاتي ناشي از ساختار كريستالي ششضلعي منظم منيزيم در دماي اتاق است كه باعث انعطافپذيري كم و محدود شدن كاربرد آن شده است نانو كامپوزيتهاي زمينه منيزيم تقويتشده با ذرات سراميكي به دليل خواص مكانيكي و فيزيكي مناسب بهطور گسترده در صنايع مختلف مورداستفاده قرارگرفته است بررسي پژوهشهاي پيشين نشان ميدهد تحقيقات زيادي در مورد ساخت نانوكامپوزيت زمينه منيزيم با روشهاي مختلف انجامگرفته اما استفاده از نانو ذرات سيليكاي آمورف درزمينه منيزيم براي ساخت كامپوزيت به روش اكستروژن تجمعي در تحقيقات گذشته مشاهده نشده است در اين پژوهش ساخت نانوكامپوزيت 2 1 Mg X SiO2 X با افزودن نانو ذرات تقويتكننده سيليكاي آمورف به زمينه منيزيم جامد با روش اكستروژن تجمعي با موفقيت انجام شد به اين منظور تأثير پارامترهايي مانند درصد و توزيع نانو ذرات تعداد پاسها دوران قطعه قبل از ورود به قالب دما و روانكار بر خواص محصول بررسي شد در اين راستا براي ساخت نمونههاي نانوكامپوزيتي منيزيم به ابعاد مورد نياز برش داده شد و با افزودن درصد وزني مختلف نانو ذرات 2 SiO به عنوان فاز تقويتكننده به زمينه فرايند اكستروژن تا 41 پاس در دماي 003 درجه سانتيگراد انجام گرفت سپس نمونهها در دماي 054 درجه سانتيگراد به مدت 06 دقيقه در كوره تيوبي تحت گاز آرگون آنيل شدند بهطور مشابه نمونه شاهد تهيه شد سپس خواص قطعات حاصل مورد ارزيابي قرار گرفت بررسي ريزساختاري و اتصال بين اليهها در پاسهاي مختلف با استفاده از ميكروسكوپ نوري انجام گرفت خواص مكانيكي كامپوزيت ساختهشده بعد از 41 پاس و همچنين قبل و بعد از آنيل با استفاده از آزمون سختي سنجي پراش پرتو ايكس آزمون فشار در جهتهاي اكستروژن و عمود بر آن در دماي محيط مورد ارزيابي قرار گرفت نتايج نشان داد خواص كامپوزيت در جهتهاي مختلف رفتار متفاوت دارد و با افزايش فرايند اكستروژن تا 41 پاس كلوخه ذرات تقويتكننده مشاهده نشد افزودن يك درصد نانوذرات آمورف سيليكا در زمينهي منيزيم طي شش مرحله باعث پراكنده شدن يكنواخت نانوذرات در زمينه شد بررسيهاي ريز ساختاري و مكانيكي بهبود ريز ساختار افزايش استحكام تسليم سختي و انعطافپذيري نمونههاي نانوكامپوزيتي را نشان داد در جهت اكستروژن استحكام تسليم از 49 MPa به 96 MPa افزايش پيدا كرد در جهت عمود بر اكستروژن استحكام تسليم از 50 MPa افزايش يافت و همچنين استحكام نهايي از 235 MPa به MPa به 125 MPa و سختي از 53 برينل به 14 برينل و انعطافپذيري 05 درصد 512 كاهش پيدا كرد كلمات كليدي نانوكامپوزيت منيزيم نانوسيليكا اكستروژن تجمعي صفحات لغزش دوقلويي جهت اكستروژن عمود برجهت اكستروژن خواص مكانيكي
چكيده انگليسي :
76 Synthesis and characterization of Mg SiO2 np composite by accumulative extrusion method Mohammad Moradi Mohammad moradi96@me iut ac ir Date of Submission 2020 05 20 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Ali Maleki maleki110@cc iut ac ir Abbas Ghaei ghaei@cc iut ac ir AbstractThe development of lightweight materials suitable for construction of large and various structures has led to afocus on magnesium metal due to its low density 1 73 g cm3 and its special properties Numerous factorshave prevented the widespread use of pure commercial magnesium metal in a variety of engineeringapplications One of the important issues is the inherent brittleness of regular hexagonal crystal structure atroom temperature which has led to low flexibility and limited application Magnesium matrix nanocompositesreinforced with ceramic particles have been widely used in various industries due to their suitable mechanicaland physical properties A review on previous studies shows that a lot of research has been devoted toconstruction of magnesium nanocomposites through various methods however the use of amorphous silicananoparticles within a magnesium matrix through accumulative extrusion bonding for compositemanufacturing has not been observed in the literature In this study Mg X SiO2 X 1 2 nanocompositewas successfully manufactured by adding nanoparticles of amorphous silica reinforcing solid to solidmagnesium using accumulative extrusion method For this purpose the effects of percentage and distributionof nanoparticles number of passes rotation of samples before each pass temperature and lubricant on theproduct properties were investigated In this regard to make nanocomposite samples magnesium was cut tothe required dimensions and different weight percentage of SiO2 nanoparticles as a reinforcing phase was addedto the extrusion process up to 14 passes at 300 C The samples were then annealed at 450 C for 60 minutesin a tubular furnace under argon gas Similarly the monolithic sample was prepared then the properties of theproduced parts were evaluated Optical microscopy was used to examine the microstructure and the connectionbetween the layers during different passes The mechanical properties of the composite made after 14 passesas well as before and after annealing were evaluated using the hardness test the X ray diffraction thecompression test at room temperature both along and perpendicular to the extrusion direction The resultsshowed that the properties of the composite behaved differently along different directions and noagglomeration of reinforcing particles was observed with increasing the number of extrusion passes up to 14passes Adding 1wt of amorphous silica nanoparticles to the magnesium matrix in six steps resulted in auniform distribution of the nanoparticles in the matrix Microstructural and mechanical properties studies haveshown improved microstructure increased yield strength hardness and ductility of nanocomposite samples Inthe extrusion direction the yield strength increased from 49 MPa to 96 MPa In the direction perpendicular tothe extrusion the yield strength increased from 50 MPa to 125 MPa and the hardness increased from 35 Brinellto 41 Brinell and the ductility increased by 50 and the final strength decreased from 235 MPa to 215 MPa Keywords Nanocomposite Magnesium Nanosilica Accumulative extrusion Slip plans Twin Normal direction Extrusion direction and Mechanical properties
استاد راهنما :
علي مالكي، عباس قائي
استاد مشاور :
ابوذر طاهري زاده
استاد داور :
محمود فرزين، محسن بدرسماي
