پديد آورنده :
صالحي سده، علي
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي كامپوزيت هيبريدي زمينه آلومينيوم با تقويت كننده كاربيد سيليسيم و گرافيت به روش رخنه دهي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب و روش ساخت مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
[چهارده]،[78]ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
بهزاد نيرومند، احمد رضاييان
توصيفگر ها :
رخنه دهي تحت فشار گاز , گرافيت , فصل مشترك , سايش
استاد داور :
رحمت الله عمادي، علي مالكي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/08/16
چكيده فارسي :
چكيده در اين پژوهش كامپوزيتهاي زمينه آلومينيوم سيليسيم تقويتشده با ذرات كاربيد سيليسيم و مخلوط ذرات كاربيد سيليسيم و 10 گرافيت بهروش رخنهدهي فلز مذاب درون پيششكل متخلخل تحت فشار گاز ساخته و مشخصهيابي شدند براي اينكار ابتدا محفظهاي از جنس سوپرآلياژ 54 HP طراحي و ساخته شد كه امكان اعمال خال تا 2 10 بار و فشار تا 12 بار در دماهاي تا 110 درجه سانتيگراد را فراهم ميآورد در ابتدا تعداد زيادي از آزمايشهاي اوليه به منظور تعيين پارامترهاي موثر بر نفوذ مذاب درون پيششكل انجام شد براي بهبود نفوذ مذاب در پيششكلهاي تشكيل شده از ذرات كاربيد سيليسيم يا مخلوط ذرات كاربيد سيليسيم و گرافيت آلياژ زمينه با افزودن منيزيم و سطح ذرات كاربيد سيليسيم با عمليات اكسيداسيون اصالح شد همچنين مشاهده شد ايجاد شيارهايي در سطح زيري شمش آلومينيوم سيليسيم موجب بهبود نفوذ مذاب در پيششكل ميشود رخنهدهي مذاب تحت دماها و فشارهاي مختلفي انجام شد نهايتا دماي 110 درجه سانتيگراد و فشار 10 بار به عنوان شرائط مناسب رخنهدهي براي پر شدن كامل پيششكل تعيين شد مشاهده شد الگوي نفوذ مذاب شامل پاره شدن پوسته اكسيدي روي سطح شمش نفوذ ترجيحي از فصلمشترك پيششكل و ديواره قالب به سمت انتهاي قالب و نفوذ جانبي به سمت داخل پيششكل ميباشد بررسي ريزساختار نمونههاي بهينه نشاندهنده نفوذ كامل مذاب بهدرون حفرات پيششكل كيفيت مناسب فصلمشترك زمينه تقويتكننده و حضور حدود 10 تقويتكننده در ساختار كامپوزيتها بود بررسي خواص مكانيكي كامپوزيتهاي ساختهشده مشخص كرد كه سختي و استحكام تسليم نمونههاي كامپوزيتي در حضور ذرات كاربيد سيليسيم نسبت به آلياژ زمينه بهترتيب 110 و 34 و در حضور مخلوط ذرات كاربيد سيليسيم وگرافيت بهترتيب 40 و 00 افزايش يافت در بررسي خواص سايشي مشخص شد افزودن ذرات تقويتكننده به آلياژ زمينه در مكانيزم سايش تغييري ايجاد نكرده تنها نرخ سايش را كاهش ميدهد افزودن گرافيت به مواد تقويت كننده كامپوزيت موجب كاهش ضريب اصطكاك و افزايش نرخ سايش شد كلمات كليدي كامپوزيت زمينه آلومينيومي كامپوزيت هيبريدي رخنهدهي تحت فشار گاز كاربيد سيليسيم گرافيت فصلمشترك سايش
چكيده انگليسي :
Fabrication and characterization of aluminum matrix hybrid composite reinforced with SiC and G particles by gas pressure infiltration method Ali salehi@ma iut ac ir on August 7 2016 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree Master of Science Language FarsiSupervisors Behzad Niroumand Behzn@cc iut ac irAhmad Rezaeian A Rezaeian@cc iut ac irAbstractIn the present study aluminum silicon matrix composites reinforced with silicon carbide particles and mixtureof silicon carbide and 10 graphite particles were fabricated by gas pressure infiltration of molten alloy in aporous preform and their properties were characterized For this purpose a pressure chamber capable ofproviding vacuums up to 10 2 bars and pressures up to 20 bars at temperatures up to 800 C was designed andbuilt from HP45 super alloy First a large number of initial tests were carried out to determine the mainparameters that influence the infiltration of the melt in the preforms To improve the melt infiltration in thepreforms the base alloy was modified by adding magnesium and the silicon carbide particles were modifiedby an oxidation treatment It was also observed that machining grooves on the bottom surface of aluminum silicon ingots improved the melt infiltration in the preform Infiltration of the melt was conducted at varioustemperatures and pressures Finally the suitable infiltration temperature and pressure for complete filling ofthe preforms were determined to be 700 C and 10bar respectively It was observed that the melt infiltrationpattern included the breaking of the oxide layer at the ingot surface preferential infiltration from preform moldinterface towards the end of the mold followed by lateral infiltration towards the center of the preform Microstructure evaluation of the optimized samples indicated the complete penetration of the melt in thepreforms good quality of the matrix reinforcement interfaces and presence of about 60 reinforcement in thefabricated composites Evaluation of the mechanical properties of the fabricated composites showed 105 and34 improvement in the hardness and yield strength of the samples reinforced with silicon carbide particles incomparison with the base alloy respectively These values were 83 and 16 respectively for the samplereinforced with the mixture of silicon carbide and graphite particles Tribological studies showed that additionof the reinforcement particles did not change the wear mechanism of the base alloy but only reduced its wearrate Addition of graphite to the reinforcement resulted in smaller coefficient of friction and greater wear rate KeywordsAluminum matrix composite Hybrid composite Gas pressure infiltration Silicon carbide Graphite Interface Mechanical properties Wear
استاد راهنما :
بهزاد نيرومند، احمد رضاييان
استاد داور :
رحمت الله عمادي، علي مالكي
