پديد آورنده :
راعي دهقي، محمد
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي كامپوزيت آلومينيوم- كاربيد بر با استفاده از فرآيند ريخته گري همزدني شبه درجا
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
يازده، [155]ص.: مصور، جدول، عكس (رنگي)، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمود مرآتيان، مسعود پنجه پور
توصيفگر ها :
توزيع ذرات تقويت كننده , آناليز تصوير
استاد داور :
محمدرضا ابوطالبي، بهزاد نيرومند، رحمت اله عمادي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/08/29
كد ايرانداك :
ID948 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده هدف از اين تحقيق ساخت و مشخصه يابي كامپوزيت زمينه آلومينيمي حاوي ۵ درصد تيتانيم و درصد زيركونيم با تقويت كننده كاربيد بر با استفاده از فرآيند ريختهگري همزدني شبه درجا ميباشد در اين فرآيند از دو عامل شيميايي بهبود تر شوندگي شامل اتمسفر هوا و حضور تيتانيم و زيركونيم در زمينه استفاده شد و تاثير استفاده همزمان از اين دو پارامتر روي فصل مشترك ذره زمينه مورد ارزيابي قرار گرفت در اين فرآيند ۵ درصد ذرات كاربيد بر با ابعاد بزرگتر از ۵ ميكرومتر و اندازه ميانگين ذرات حدود ۵ ميكرومتر به صورت پيش گرم نشده به داخل مذاب وارد و در مرحله اول دو متغير سرعت و زمان همزدن جهت ارزيابي انتخاب و تاثير اين دو پارامتر بر راندمان ميزان ذرات باقيمانده در ساختار ريختگي نحوه توزيع ذرات در ساختار كامپوزيت توزيع اندازه ذرات خواص مكانيكي حاصل شده و چگالي مورد بررسي قرار گرفت در اين مرحله موقعيت ارتفاعي همزن با توجه به محدوده كم تغييرات آن در داخل مذاب به طور دقيق انتخاب نشد البته در اكثر آزمايشها همزن در نزديكي سطح ذوب و در فاصلهاي حدود ۵ ميليمتر از سطح ذوب قرار گرفت نتايج مرحله اول اين پژوهش نشان داد كه از بين دو سرعت ۶ و دور در دقيقه و زمانهاي همزدن ۵ و ۵ دقيقه نمونه تهيه شده در سرعت همزدن دور در دقيقه و زمان همزدن ۵ دقيقه شرايط بهتري از لحاظ ميزان و توزيع ذرات در ساختار نمونههاي كامپوزيتي ريختگي دارا بود از طرف ديگر مقاومت به شوك حرارتي پايين ذرات كاربيد بر و ورود آنها با ابعاد نسبتا بزرگ به داخل مذاب بدون پيشگرم باعث خرد شدن و ايجاد ذرات با اندازه زير ميكرومتر در ساختار همه نمونههاي اين مرحله گرديد وجود اين ذرات ريز در كنار ذرات درشت در ريزساختار باعث ايجاد يك كامپوزيت با اندازه ذرات دوگانه شد مكانيزم پيشنهادي براي ايجاد اين ذرات ريز بدين صورت است كه ذراتي كه در لحظات اوليه ورود در تماس مستقيم با مذاب قرار ميگيرند در آنها در اثر شوك حرارتي ترك ايجاد ميشود در ادامه اين تركها رشد كرده و منجر به خردايش ذرهها ميشوند در اثر خرد شدن سطوح تميز و عاري از ناخالصي در فصل مشترك ذره و مذاب به وجود آمده و موجب توزيع نسبتا يكنواخت آنها در زمينه در اثر همزدن ميشود با توجه به ايجاد اين ذرات ريز با فصل مشترك تميزدر داخل مذاب و توزيع نسبتا يكنواخت آنها اين فرآيند ريختهگري همزدني شبه درجا نامگذاري شد در مرحله دوم به منظور كاهش احتمال رخداد پديده پس زده شدن ذرات و كاهش عيوب تخلخلي تاثير دو متغير موقعيت همزن و نحوه افزودن ذرات بر راندمان ميزان ذرات باقيمانده در ساختار ريختگي نحوه توزيع ذرات در ساختار كامپوزيت توزيع اندازه ذرات خواص مكانيكي حاصل شده و چگالي بر روي نمونه با بهترين شرايط پارامتري از مرحله اول سرعت همزدن دور در دقيقه و زمان همزدن ۵ دقيقه مورد بررسي قرار گرفت نتايج مرحله دوم اين پژوهش نشان داد كه قرار دادن همزن نزديك به كف بوته فاصله همزن از كف بوته برابر با ميليمتر باعث كاهش تخلخل و افزايش خواص مكانيكي شده و از طرف ديگر بر راندمان ميزان ذرات باقيمانده در ساختار ريختگي و نحوه توزيع ذرات تاثير چنداني نداشته است در مجموع از نتايج حاصل مربوط به دو مرحله ريختهگري چنين ميتوان استنباط نمود كه پارامترهاي مربوط به نمونه با بهترين شرايط پارامتري از مجموع دو مرحله ريختهگري شامل سرعت همزدن دور در دقيقه زمان كل همزدن ۵ دقيقه فاصله همزن از كف بوته برابر با ميليمتر و نحوه افزودن شامل دقيقه افزودن و ۵ دقيقه همزدن بعد از آن ميباشد همچنين ارزيابيهاي صورت گرفته بر روي فصل مشترك ذره زمينه توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي مشخص نمود كه عناصر اكسيژن تيتانيم و زيركونيم بر روي فصل مشترك تجمع يافتند كه اين امر ميتواند نشان دهنده عملكرد مناسب هر دو مكانيزم بهبود تر شوندگي باشد به منظور رفع عيوب ريختگي از فرآيند اكستروژن استفاده شد بررسي تغييرات چگالي نمونهها قبل و بعد از اكستروژن نشان داد كه چگالي نمونهها بعد از اكستروژن افزايش يافته و در نتيجه عيوب تخلخلي كاهش يافتند سپس به منظور بهبود توزيع ذرات از ۶ سيكل فرآيند آنيل و نورد پيوندي پيوسته استفاده شد به نظر ميرسد تعداد ۶ سيكل كه به منظور بر طرف كردن عدم يكنواختي توزيع جمعيتي ذرات ريز مشكلي كه در ساختار ريختگي كامپوزيت وجود داشت به كار گرفته شد چندان موفقيت آميز نبوده است در نهايت كامپوزيت ريختگي آلومينيم درصد وزني كاربيد بر ساخته شد و راندمان ميزان ذرات باقيمانده در ساختار ريختگي نحوه توزيع ذرات و خواص مكانيكي حاصل شده مورد بررسي قرار گرفت نتايج بررسي ريزساختاري نشان دادكه ذرات داراي توزيع نسبتا يكنواخت و ميزان ذرات باقيمانده در ساختار ريختگي ۶ ۵ وزني بود همچنين كامپوزيت ريختگي آلومينيم درصد كاربيد بر به علت ورود بيشتر تخلخل در اثر در
استاد راهنما :
محمود مرآتيان، مسعود پنجه پور
استاد داور :
محمدرضا ابوطالبي، بهزاد نيرومند، رحمت اله عمادي
