18604

16165

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

هشت، 85ص

1402/03/30

كتابنامه

مهندسي مواد

مهندسي مواد

1402/03/31

2911681

كامپوزيت هاي زمينه فلزي از توزيع يك يا چند نوع فاز معمولا سخت سراميكي در يك زمينه فلزي نرم، به منظور تامين خواص مكانيكي يا فيزيكي مورد نياز كه توسط هيچ يك از اجزاء آن به تنهايي فراهم نمي شود، ساخته مي شوند. در اين پژوهش كامپوزيت هاي زمينه آلومينيوم-سيليسيم تقويت شده با ذرات كاربيد سيليسيم با درصد حجمي 40 و 60 درصد حجمي، به روش رخنه دهي بدون فشار فلز مذاب درون ذرات تقويت كننده، ساخته و مشخصه يابي شد. در اين تحقيق اثرعوامل مختلفي شامل ابعاد ذرات تقويت كننده، درصد ذرات تقويت كننده، زمان رخنه دهي، ميزان تخلخل موجود در پيش ساخته، درجه حرارت و اتمسفر رخنه دهي و عمليات حرارتي ذرات تقويت كننده بر رخنه دهي مذاب در پيش ساخته ها و بر ساختار و خواص مكانيكي كامپوزيت هاي زمينه آلومينيومي تقويت شده با ذرات كاربيد سيليسيم ساخته شده به¬روش رخنه¬دهي مذاب بررسي شد. شرايط بهينه براي رخنه¬دهي كامل مذاب در هر دو درصد ذرات تقويت كننده، دماي رخنه دهي 750 درجه سانتي گراد، فشار رخنه دهي 1 بار، ابعاد ذرات تقويت كننده در دامنه600- 325 ميكرومتر، اتمسفر رخنه دهي گاز آرگون و عمليات حرارتي ذرات تقويت كننده در دما 1100 درجه سانتي گراد و زمان 3 ساعت به دست آمد. مشخص شد كه با افزايش درصد ذرات تقويت كننده و كاهش ابعاد آنها، سختي و استحكام كامپوزيت ها افزايش مي يابد كه به علت ايجاد موانع بيشتر براي حركت نابجايي ها و ايجاد حوزه هاي تنشي بيشتر در مسير حركت آنها مي باشد. تحت شرايط بهينه فرايندي، استحكام و سختي ميانگين كامپوزيت تقويت شده با 60 درصد ذرات تقويت كننده MPa 364 و 161 برينل، و استحكام و سختي ميانگين كامپوزيت تقويت شده با 40 درصد ذرات تقويت كننده MPa 251 و 121 برينل بود. سطح شكست همه نمونه هاي كامپوزيتي به صورت ترد، و به دليل پيوند خوب زمينه و ذرات تقويت كننده، عمدتا با شكست ذرات تقويت كننده همراه بود.

Metal matrix composites are made by the distribution of one or different hard ceramic phases in a soft matrix, to get to the ideal physical or mechanical properties, which are not achievable by either of parts. In this research, SiC reinforced Al-Si matrix composites with 40 and 60% volume were fabricated and characterized using Pressureless melt infiltration method. In this research, the effects of various factors including the dimensions of reinforcing particles, the percentage of reinforcing particles, infiltration time, the amount of porosity in the preform, the temperature and atmosphere of infiltration, and the heat treatment of reinforcing particles on the infiltration of melt in preforms and on the structure And the mechanical properties of aluminum matrix composites reinforced with silicon carbide particles made by melt infiltration method were investigated. The optimum conditions for a full infiltration of molten material in both percentages of reinforcements were 750 degrees Celsius, 1 bar infiltration pressure, reinforcement particle sizes about 325-600 micrometer, Ar gas for infiltration atmosphere and 1100 degrees Celsius in 3 hours for heat treatment procedure. It was found that the increase of particles percentage together with size decrease would lead to enhancement of composite hardness and strength that was because of augmentation of obstacles in the way of dislocations movements and the production of stress areas#. With using the optimum parameters, the average hardness and strength of reinforced composite with 60 percent of reinforcement particles were 364 Mpa and 161 Brinel; and the average hardness and strength of reinforced composite with 40 percent of reinforcement particles were 364 Mpa and 121 Brinel. fracture surface of all composite specimens were brittle and because of the well bonding between reinforcement particles and matrix, it was associated with the fracture of reinforcement particles.

بهزاد نيرومند

محمود مراتيان اصفهاني , مسعود پنجه پور