davoud yousefi
-
مجله مهندسی متالورژی، پیاپی 82 (تابستان 1400)، صص 122 -132
دستیابی به خواص مکانیکی مورد نظر در کامپوزیت های درجا، نیازمند بهسازی مورفولوژی، کاهش ابعاد و بهبود شرایط توزیع ذرات تقویت کننده ای است که هنگام انجماد به صورت درجا در زمینه تشکیل می شوند. هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی تاثیر افزودن تیتانیم و فرایند فورج چند جهته (MDF)، به عنوان یک فرایند قابل اجرا در مقیاس صنعتی، بر ریزساختار و خواص مکانیکی برشی کامپوزیت ریختگی ZA22-4Si است. نتایج به دست آمده نشان داد که بهسازی شیمیایی کامپوزیت توسط افزودن 2/0 درصد تیتانیم موجب تبدیل دانه های دندریتی و بزرگ اولیه به دانه های ریز و هم محور، کاهش ابعاد ذرات سیلیسیم اولیه (SiP) و تخلخل ها و توزیع یکنواخت آن ها در ساختار می شود. بر اساس نتایج آنالیز تصویری، اندازه متوسط دانه ها و ذرات SiP از حدود 750 و 25 میکرومتر به ترتیب به حدود 135 و 15 میکرومتر رسید. انجام فرآیند فورج در دمای 100 درجه سانتیگراد در تعداد پاس های مختلف روی نمونه ها، علاوه بر درهم آمیختن ساختار دندریتی اولیه، موجب کاهش ابعاد و توزیع یکنواخت تر ذرات SiP در زمینه شد. بر اساس نتایج آنالیز تصویری، به ازای 2 و 5 پاس فورج، اندازه ذرات سیلیسیم اولیه به ترتیب به حدود 8 و 6 میکرومتر رسید. همچنین بر اساس نتایج آزمایش پانچ برشی، پس از MDF و افزودن تیتانیم، استحکام تسلیم برشی و استحکام برشی نهایی کامپوزیت ریختگی 5 پاس MDF شده از حدود 135 و 164 مگاپاسکال به ترتیب به حدود 92 و 130 مگاپاسکال کاهش و میزان جابجایی نرمال آن از 52/0 به حدود 72/0 افزایش یافت.
کلید واژگان: آلیاژ Zn-22Al, سیلیسیم, تیتانیم, فورج چند جهته, خواص مکانیکی برشیJournal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:24 Issue: 82, 2022, PP 122 -132Achieving the desired mechanical properties in in-situ composites is governed by morphological modification, refinement, and even distribution of reinforcement particles which are formed during their solidification. This study was aimed to investigate the effect of Ti addition and multidirectional forging (MDF), as an industrially practical process, on microstructure and shear mechanical properties of cast ZA22-4Si composite. The obtained results showed that chemical modification of composite through 0.2 wt. % Ti addition converted the coarse primary grains to the well-refined equiaxed grains and reduced the size of primary Si particle (SiP), and porosities and improved their distribution within the matrix. The image analysis results also indicated that the average size of grains and SiP particles reduced from 750 and 25 mm to about 135 and 15 mm, respectively. Applying MDF at 100 ° C at the different passes breaks the primary dendrite network, decreased the average size of SiP particles, and promoted their even distribution within the matrix. According to the image analysis results in 2- and 5-pass MDFed composite the average size of SiP particles reached to about 8 and 6 μm, respectively. The shear punch tests also indicated that the combined effect of MDF and Ti addition reduced the strength whilst improved the ductility of as-cast composite where the yield and tensile shear strength of 5-pass MDFed sample reduced from 135 and 164 MPa to about 92 and 130 MPa, respectively, and its normal displacement value improved from 0.52 to about 0.72.
Keywords: Zn-22Al alloy, Silicon, titanium, Multidirectional forging, Shear mechanical properties
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.