پديد آورنده :
حسيني، مهسا
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي فوم آلومينيومي با استفاده از كره هاي توخالي سراميكي به روش فلزخوراني
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
چهارده، 94ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
بهزاد نيرومند
توصيفگر ها :
فوم حفره بسته آلومينيوم - مس , كره هاي توخالي سراميكي , فلزخوراني , چگالي , خواص مكانيكي
استاد داور :
مهدي احمديان، مسعود پنجه پور
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/06/12
چكيده فارسي :
چكيده فومهاي فلزي حفره بسته در سالهاي اخير مورد توجه بسيار قرار گرفته و بهخصوص در سبكسازي سازههاي با استحكام ويژه باال استفاده شدهاند خواص اين فومها به ويژگيهاي آلياژ زمينه چگالي نسبي فوم شكل و اندازه حفرهها ويژگيهاي مواد فضاساز و عيوب ساختاري آنها وابسته است در اين پژوهش ساخت و مشخصهيابي فوم حفره بسته تركيبي از جنس آلياژ Al 4 5wt Cu به روش فلزخوراني با استفاده از فضاساز كرههاي توخالي سراميكي مورد توجه قرار گرفت بدين منظور ابتدا مذاب آلياژ مورد نظر به روش فلزخوراني تحت فشار گاز در پيششكلهاي ساخته شده از كرههاي توخالي سراميكي از جنس آلومينا با قطرهاي متفاوت در بازه 2 5 ميليمتر رخنه داده شد و تاثير پارامترهاي دماي مذاب فشار گاز مقدار آلياژ قطر كرههاي سراميكي و ايجاد شيار در كف شمش آلياژ بر ميزان رخنهدهي مذاب و عيوب ساختاري فومهاي ساخته شده بررسي شد بر اساس نتايج بهدست آمده دماي 527 درجه سانتيگراد و فشار 5 1 بار بهعنوان مقادير مناسب براي توليد فوم حفره بسته انتخاب شدند اعمال فشار مناسب براي پاره كردن پوسته اكسيدي دور شمش آلياژ و غلبه بر مقاومت به عبور مذاب در پيششكل سراميكي و استفاده از دماي مذاب مناسب براي سياليت كافي مذاب جهت رخنه در پيش شكل سراميكي ضروري است دما و فشار كمتر موجب عدم رخنهدهي يا رخنهدهي ناقص مذاب و دما و فشار بيشتر موجب افزايش احتمال ايجاد عيوب ساختاري ديگر و افزايش مصرف انرژي ميشود مقدار آلياژ استفاده شده نقش موثري بر توليد فوم سالم با حداقل تعداد كرههاي سراميكي پر شده با مذاب داشت همچنين مشخص شد ايجاد شيار در شمش تأثير قابلتوجهي در فرايند فلزخوراني ندارد بيشترين درصد حجمي ذرات فضاساز و به تبع آن كمترين چگالي به ترتيب برابر با حدود 67 درصد و 6 1 گرم بر سانتيمتر مكعب براي كرههايي با قطر ميانگين حدود 4 ميليمتر بزرگترين كرههاي استفاده شده بهدست آمد بيشترين استحكام تسليم فشاري و مقدار جذب انرژي به ترتيب برابر با حدود 04 مگاپاسكال و 91 كيلوژول بر متر مكعب براي فوم ساخته شده با كرههاي سراميكي با قطر ميانگين حدود 2 ميليمتر كوچكترين كرههاي استفاده شده و با 36 درصد حجمي ذرات فضاساز بهدست آمد نتايج آزمون سختي سنجي نشان داد كه وجود كرههاي سراميكي در زمينه فلزي اثر قابل توجهي بر سختي زمينه فلزي نداشت مقدار سختي در ناحيه فصل مشترك زمينه كرههاي سراميكي حدود 95 ويكرز بود كلمات كليدي فوم حفره بسته آلومينيوم مس كرههاي توخالي سراميكي فلزخوراني چگالي خواص مكانيكي
چكيده انگليسي :
95 Fabrication and Characterization of Aluminum Foam using Ceramic Hollow Spheres by Infiltration Mahsa Hosseini Email address hosseini mahsa91@gmail com Date August 1 2017 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language PersianSupervisor Behzad Niroumand Professor behzn@ cc iut ac irAbstractClosed cell metal foams have attracted a lot of attentions in recent years and have especially beenused in light weight high specific strength structures Properties of these foams depend on thecharacteristics of the base alloy the relative density of the foam the shape and size of the cells theproperties of the space holder materials and their structural defects In this research fabrication andcharacterization of syntactic closed cell Al 4 5wt Cu alloy foam by infiltration method usingceramic hollow sphere space holder was considered For this purpose first the molten alloy wasinfiltrated in preforms made of alumina hollow spheres of different average diameters 2 5 mm through a gas pressure infiltration method The effects of infiltration temperature and pressure amount of alloy diameter of the ceramic spheres and grooving at the bottom of the ingots on the meltpenetration and structural defects of the fabricated foams were investigated Based on the results 725 C and 1 5 bar were selected as the suitable infiltration temperature and pressure for fabrication ofclosed cell foams The selected pressure was the threshold pressure for breaking the oxide shellaround the alloy ingot and overcoming the penetration resistance of the ceramic preform Theselected temperature was also the threshold temperature providing sufficient fluidity for the melt topenetrate into the ceramic preform Lower temperatures and pressures would cause incompleteinfiltration and higher temperatures and pressures would increase the probability of formation ofother structural defects and increase the energy consumption The amount of alloy used had asignificant effect on the number of filled ceramic spheres in the fully penetrated foams It was alsofound that grooving of the ingots had no significant effect on the infiltration process The highestvolume percentage of the space holder obtained and consequently the lowest foam density achieved were about 76 and 1 6 g cm3 respectively for ceramic spheres with an average diameter of about4 mm the largest ceramic spheres used The highest compressive strength and energy absorption ofabout 40 MPa and 19 kJ m3 were obtained for the foam made with the smallest ceramic spheres average diameter of about 2 mm which had 63 volume percent of ceramic space holder Hardnesstests showed that presence of ceramic spheres did not have a significant effect on the hardness of themetal matrix The hardness around the ceramic metal interface was about 59 Vickers Keywords Al Cu closed cell foam Ceramic hollow spheres Infiltration Density Mechanical Properties
استاد راهنما :
بهزاد نيرومند
استاد داور :
مهدي احمديان، مسعود پنجه پور
