جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "liquid phase sintering" در نشریات گروه "مواد و متالورژی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «liquid phase sintering» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
Journal of Ultrafine Grained and Nanostructured Materials, Volume:54 Issue: 2, Dec 2021, PP 121 -130One of the main challenges in processing of metal matrix nanocomposites through the powder metallurgy method is achieving a dense compact with minimum internal porosity. Pores act as stress risers and deteriorate the mechanical properties of nano-materials. In the present investigation, powder mixtures of commercially pure Al (CP-Al) and 5252 Al alloy reinforced with nanometric SiC particles (0-7 wt.%) were produced by in situ powder metallurgy (IPM) method. These powders were consolidated through cold compaction, sintering and hot extrusion processes and subjected to density measurements, microstructural studies and thermal analysis. Microstructural studies showed that SiC nanoparticles formed a continuous network around the CP-Al powders, restricting effective densification during the cold compaction stage. This network was also shown to prevent metal-to-metal contact during sintering, especially at higher SiC contents. Therefore, a remarkable decrease in the sintered relative density was observed with increasing SiC contents in the CP-Al/SiC compacts. However, in the 5252 Al/SiC composite powders, the SiC nanoparticles embedded within the alloy matrix during the IPM process. As a result, a more homogeneous SiC particle distribution was attained. This led to enhanced cold densification and improved sinterability compared with those of CP-Al/SiC powder mixture. Besides, the presence of Mg in the 5252 alloy matrix was effective in reducing the oxide film covering the Al particles. The differential scanning calorimetry (DSC) revealed the formation of liquid phase during the sintering of 5252 Al/SiC powder compacts. As a result, mass transfer promoted through the liquid phase sintering enhancing densification. However, improved densification was obtained after hot extrusion of the nano-SiC reinforced composites. Results showed that the pressure required for extrusion increased with increasing SiC content. This was attributed to the enhanced redundant work induced by SiC particles.Keywords: Al, SiC nanocomposite, Cold densification, Liquid phase sintering, Hot extrusion
-
In this research, densification and shape distortion of the Al-Cu-Mg (Al2024) pre-alloyed powder compact in the supersolidus liquid phase sintering process (SLPS) were investigated. The effect of Sn on the sintering process was also studied. The powders were compacted at pressures ranging from 100 to 500 MPa in a cylindrical die. The sintering process was performed in a dry N2 atmosphere at various temperatures (580-620 ºC) for 30 min at a heating rate of 10 ºCmin-1. Results showed that the onset of densification process was observed at 600ºC and onset of distortion was occurred at 610ºC. Addition of 0.1 wt. %Sn to the alloy has increased the distortion of the samples produced from Al-Cu-Mg pre-alloyed powder, but their densification has been improved. The compact pressure of 200MPa caused the complete densification at the optimum sintering temperature and at the compact pressures greater than 200MPa; the sintered density was independent of green density.
Keywords: Al-Cu-Mg powder, 2024 Al alloy, SLPS, liquid phase sintering, distortion, densification -
In this research, the SiC-matrix composite with different amounts of TiC (0, 2.5, 5, 7.5, and 10 wt%) supplemented with additives including 4.3 wt% Al2O3 and 5.7 wt% Y2O3 were utilized to initiate the required liquid phase. The sintering process was performed using pressureless sintering at 1900 °C for 1.5 hours under argon atmosphere. The composition and microstructure of the obtained composites were analyzed using X-Ray Diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), and Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX). The results showed that TiC additives improved the densification of samples and impeded the growth of SiC grains. According to the phase analysis, the SiC was the main phase, while the TiC and YAG were characterized as partial phases. Additionally, due to the reaction of TiC and Al2O3, the composition of the liquid phase contained YAG and YAM. Assessments revealed that the microstructure and the final properties of composites were affected by density, produced phases and their distribution in the matrix, and grain size. According to the results, upon increasing the TiC up to 5 wt%, all the measured properties including density, hardness, elastic modulus, and fracture toughness improved and reached 97.40%, 26.73 GPa, 392 GPa, and 5.80 MPa.m1/2, respectively. However, with increasing the additives to more than 5 wt%, these properties deteriorated. Microscopic evaluations revealed that crack deflection and crack bridging mechanisms contributed to the fracture toughness of SiC ceramics.Keywords: Pressureless sintering, SiC-TiC, Liquid-phase sintering, Toughness mechanisms, Mechanical properties
-
در این پژوهش پودر پیش آلیاژی نانوبلورین Cu-20Zn-10Al با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی از پودرهای عنصری تولید و با استفاده از فرآیند تف جوشی فاز مایع، قطعات نانوساختار تولید شد. پارامترهایی نظیر زمان آسیاکاری و عامل کنترل کننده فرآیند جهت تعیین شرایط بهینه آلیاژسازی مورد مطالعه قرار گرفت. پودرهای آسیاکاری شده با استفاده از آنالیز تفرق اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز اندازه ذرات با روش لیزر و آنالیز حرارتی هم زمان مورد بررسی قرار گرفتند. سپس پودرهای آسیاکاری شده در زمان های مختلف در فشار 600 مگاپاسگال فشرده شده و براساس پنجره دمایی تف جوشی حاصل از آنالیز حرارتی، در دماهای مختلف در بازه 760 تا 790 درجه سانتی گراد تف جوشی شدند. بعد از تف جوشی مشخصه های ریزساختاری، قابلیت فشردن، چگالش، ریزسختی سنجی و تفرق اشعه ایکس نمونه ها بررسی شد. نتایج نشان می دهد که محلول جامد فوق اشباع همگن Cu-Zn-Al از پودر آسیاکاری شده با اندازه بلورک 4/2 نانومتر و بیشینه چگالش بعد از تف جوشی نمونه آسیاکاری شده به مدت 56 ساعت و در دمای C775° به دست می آید.کلید واژگان: آلیاژسازی مکانیکی, پودر پیش آلیاژی, نانوبلورک Cu-20Zn-10Al, تف جوشی فاز مایعIn this study, a nanocrystallite Cu-20Zn-10Al prealloyed powder was produced by mechanical alloying method from elemental powders and nanostructured samples prepared via liquid phase sintering process. The different milling times and process control agents were considered as milling parameters to determine of optimum conditions. The milled powder was investigated by means of X-ray diffraction measurements, scanning electron microscopy, particle size analysis by means of laser technique and simultaneous thermal analysis. Then the milled powder at various milling times was cold compacted at 600 MPa and sintered at different temperatures ranging from 760 to 790 °C according to liquid phase temperature measuring by diffraction thermal analysis. Microstructural characterization, compaction and densification, micro-hardness measurement and X-ray diffraction measurements were conducted from consolidated samples at different sintering temperature and milling times. The results show that a Cu-Zn-Al homogenous supersaturated solid solution with a crystallite size of 2.4 nm (by Stearic acid as PCA) was obtained after 56 h of milling time. Furthermore, the maximum densification occurred at 775 °C with a milling time of 56 h.Keywords: mechanical alloying, Prealloyed Powder, Nanocrystalline Cu-20Zn-10Al, Liquid phase sintering
-
هرگونه تغییرشکل ناخواسته و برگشت ناپذیر در بدنه های سرامیکی در هنگام فرایند سینتر حالت مایع که ناشی از اثر هم زمان تنش های مکانیکی و حرارتی است، به تغییرشکل های پیروپلاستیک مشهور هستند. این تغییرشکل ها به صورت های مختلفی مانند کاهش دقت ابعادی، اعوجاج، ترک و یا انهدام قطعه سرامیکی، خود را نشان می دهند. اصلاح این تغییرشکل ها پس از سینتر بدنه های سرامیکی با فرایندهای گران قیمتی مانند تراشکاری و پرداخت کاری در بعضی موارد امکان پذیر خواهدبود ؛ در غیراین صورت، فرایند تولید بدنه سرامیکی باید از ابتدا به گونه ای تکرارشود تا از ایجاد مجدد این تغییرشکل ها جلوگیری شود. بنابراین، پیش بینی و شبیه سازی مقدار و محل این تغییرشکل ها همواره از اهمیت بسیار زیادی در بین محققان و تولیدکنندگان بدنه های سرامیکی برخوردار بوده است. تغییر خواص فیزیکی و مکانیکی با دما برای بدنه های سرامیکی در هنگام سینتر حالت مایع نقش اساسی در پیش بینی این تغییرشکل های پیروپلاستیک و در نهایت دقت ابعادی بدنه نهایی دارد. در این تحقیق، نخست بر اساس آزمون انحراف سنجی روی نمونه های سرامیکی، یک مدل ریاضی برای معادله میزان تغییرشکل پیروپلاستیک با زمان سینتر و سپس، مدل ریاضی دیگری برای معادله ضریب گرانروی دینامیک با دمای سینتر، به کمک روش AIC انتخاب شد. مدل های انتخاب شده در معادلات بنیادی فرایند سینتر حالت مایع، جایگزین و با روش آنالیز اجزای محدود به کمک زیربرنامه خزش در نرم افزار آباکوس، حل شدند. تطابق قابل قبول بین نتایج فرایند شبیه سازی و آزمون انحراف سنجی، حاکی از انتخاب صحیح مدل ریاضی انتخاب شده در این تحقیق است. تکرارپذیری، صحت و دقت سنجی مدل ریاضی انتخاب شده با دو آزمون تجربی دیگر شامل آزمون سینترخمشی و سینترحالت آزاد، انجام شد. پس از تایید تکرارپذیری، صحت و دقت فرایند شبیه سازی، به پیش بینی و مقایسه با شواهدتجربی برای چندین خاصیت مهم فیزیکی و مکانیکی بدنه سرامیکی در هنگام سینتر حالت مایع پرداخته شد. از این خواص مهم، می توان به انقباض جهت دار، چگالی نسبی و توزیع آن، ضریب موثر برشی گرانرو، ضریب موثر حجمی گرانرو، تنش موثر سینتر و تنش هیدرواستاتیک اشاره نمود. نتایج حاکی از توزیع غیریکنواخت چگالی در نمونه های آزمون انحراف سنجی و سینترخمشی است؛ رفتار جهت دار انقباض برای نمونه های سرامیکی ساخته شده به روش ریخته گری نیز مشاهده گردید؛ تنش موثرسینتر همواره از تنش هیدرواستاتیک بزرگ تر است، که منجربه ادامه و تکامل فرایند سینتر می شود. تغییرات ضریب موثر حجمی گرانرو با زمان سینتر، توقف در شیب نزولی انقباض حجمی در مراحل پایانی فرایند سینتر را نشان می دهد؛ که این رفتار نیز با آزمون دیلاتومتری ثابت شد.کلید واژگان: تغییرشکل پیروپلاستیک, آنالیز اجزای محدود, ضریب گرانروی دینامیک, پرسلان سخت, سینتر حالت مایعIncreasing the amount of vitreous phase formed in the ceramic body during the liquid phase sintering process, with decreasing in its viscosity leads to the pyroplastic deformation. It sometime causes to crack, failure or rejection of ceramic parts, so the prediction and modification of these deformation is the key factor for ceramic manufacturing process. Physical and mechanical behavior of the ceramic body during sintering process including the viscose flow deformation, anisotropic shrinkage, heterogeneous densification, as well as sintering stress, have significant influence on the both final body dimensional precision and densification process. In this paper, the finite element method has been developed to study pyroplastic deformation, physical, and mechanical behavior of hard porcelain ceramic body during liquid phase sintering process. After raw materials analysis, the standard hard porcelain mixture as a ceramic body was designed and prepared. The finite element method for the ceramic specimens during the liquid phase sintering process are implemented in the CREEP user subroutine code in ABAQUS. Densification results confirmed that the bulk viscosity was well-defined with relative density. Dilatometry, SEM, XRD investigations as well as bulk viscosity simulation results confirmed that the mullitisation plateau was presented as a very little expansion at the final sintering stage, because of the highly amount of mullite formation.Keywords: Pyroplastic deformation, Finite element analysis, Dynamic viscosity modulus, Hard porcelain, Liquid phase sintering
-
The effective shear and bulk viscosity, as well as dynamic viscosity, describe the rheological properties of the ceramic body during the liquid phase sintering process. The rheological parameters depend on the physical and thermo-mechanical characteristics of the material such as relative density, temperature, grain size, diffusion coefficient, and activation energy. Thermal behavior of the ceramic body during sintering process including the viscose flow deformation, anisotropic shrinkage, heterogeneous densification, as well as sintering stress, have significant influence on the both final body dimensional precision and densification process. In this paper, the numerical-experimental method has been developed to study both rheological and thermal behavior of hard porcelain ceramic body during liquid phase sintering process. After raw materials analysis, the standard hard porcelain mixture as a ceramic body was designed and prepared. The finite element method for the ceramic specimens during the liquid phase sintering process are implemented in the CREEP user subroutine code in ABAQUS. Densification results confirmed that the bulk viscosity was well-defined with relative density. It has been shown that the shrinkage along the normal axis of slip casting is about 1.5 times larger than that of casting direction. The stress analysis proved that the sintering stress is more than the hydrostatic stress during the entire sintering time so, the sintering process occurs completely. The inhomogeneity in Von-Misses, pressure, and principal stress intensifies the relative density non-uniformity. Dilatometry, SEM, XRD investigations as well as bulk viscosity simulation results confirmed that the mullitisation plateau was presented as a very little expansion at the final sintering stage, because of the highly amount of mullite formation.Keywords: Rheological behavior, Densification, Hard porcelain, Liquid phase sintering, Numerical, experimental analysis
-
گوی های توخالی فلزی می توانند به صورت موفقیت آمیز برای ایجاد سلول ها و حفرات در ساختارهای سلولی و فوم های فلزی به کار گرفته شوند که مهم ترین روش های تولید آن ها بر پایه متالورژی پودر استوار می باشد. در این پژوهش، گوی های توخالی فولادی با استفاده از دانه های پلی استیرن به عنوان ماده زیرلایه و به روش متالورژی پودر تولید شدند. دانه های پلی استیرن از یک بلوک پلی استیرن جدا شدند و دانه بندی آن ها به اندازه های متفاوت توسط الک صورت گرفت. سپس، مخلوط سیلیکات سدیم به عنوان چسب و پودر آهن، بر روی دانه های تهیه شده پاشیده شد و پس از آغشته شدن دانه ها به صورت کامل، خشک شدن درون هوا صورت گرفت. بنابراین، یک لایه نازک از پودرهای آهن به همراه چسب بر روی دانه های پلی استیرن ایجاد شد. در پایان، دو فرآیند عملیات حرارتی مجزا به منظور تولید گوی های توخالی فولادی با استحکام بالا انجام شد که شامل تجزیه حرارتی دانه های پلی استیرن و تف جوشی می باشد. به منظور ارزیابی ضخامت و میزان تخلخل پوسته گوی های توخالی فولادی و بررسی معایب آن ها، مقاطع پوسته ها توسط میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت. گوی های توخالی فولادی تقریبا دارای ضخامت یکنواخت می باشند. اندازه دانه های پودر آهن، افزودنی مس و نوع پوشش پودرهای آهن تاثیر زیادی بر روی ضخامت، کسر سطحی تخلخل، ترک ها و حفرات در پوسته دارند.کلید واژگان: گوی های توخالی فولادی, ساختارهای سلولی, متالورژی پودر, کسر سطحی تخلخل, تف جوشی حالت مایعMetal hollow spheres are successfully used for manufacturing of cells and porosities in the cellular structures and metallic foams that important production methods of them are based on powder metallurgy. In this paper, steel hollow spheres are produced by powder metallurgy method and polystyrene beads are used as substrate materials. Polystyrene beads are separated from a polystyrene block and sorted by sieving. Then, mixture of sodium silicate, as binder, and iron powder was sprayed on prepared beads. After drying, a thin layer of iron powder was covered polystyrene beads. Finally, two different heat treatment processes to produce high strength steel hollow spheres was undertaken. These processes are involving the pyrolysis of polystyrene beads and sintering process. For shell thickness measurements, determination of porosity content and flaws evaluation, shell section of hollow spheres were studied by optical microscopy. Produced hollow steel spheres are nearly uniform thickness in shell. Size of iron powder particles, cupper content and type of coating of iron powder are strongly affected on shell thickness, porosity percent and shell flaws.Keywords: Hollow steel sphere, Cellular structures, Powder metallurgy, Surface fraction of porosity, Liquid phase sintering
-
در این پژوهش، پودرهای تنگستن و مس خالص پس از مخلوط شدن به مدت یک ساعت در مخلوط کن، با فشار 500 مگا پاسکال فشرده شدند. نمونه های فشرده شده، در کوره ای با اتمسفر هیدروژن خالص در دماهای 1150-1200-1300-1400 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت، سینتر در حضور فاز مایع شدند. ساختار و اندازه دانه پیش و پس از سینتر در حضور فاز مایع و چگالی، سختی و استحکام کششی نمونه های تولیدی پس از سینتر در حضور فاز مایع در دما های مختلف بررسی شدند. نتایج نشان دهنده افزایش چگالی، سختی و استحکام با افزایش دما تا 1300 درجه سانتی گراد بودند و در 1400 درجه سانتی گراد، به علت افزایش تعداد حفره های بین ذرات تنگستن، خواص کاهش داشتند. مشاهده میکروسکوپی نمونه ها نشان داد که ریزساختارها، حفره های کشیده و عمیقی دارند.
کلید واژگان: تنگستن, مس, متالورژی پودر, سینتر در حضور فاز مایع, ماده مرکبIn this research، elemental powder mixture of pure tungsten and copper powders was prepared after 1 hr of mixing، and pressed under a load of 500 MPa. Samples from the pressed mixture were liquid phase sintered in a furnace under pure hydrogen atmosphere at different temperatures (1150-1200-1300-1400? C) for 2 hrs. Structure، grain size، density، hardness and strength of produced samples after sintering were studied in different temperatures. Results showed that increasing in temperature up to 1300? C results in increasing in density، hardness and strength. However، at 1400? C due to extensive number of voids among tungsten particles، these properties were found to decrease. The microstructure was associated with wide and deep holes.Keywords: Tungsten, Copper, Powder metallurgy, Liquid phase sintering, Composite -
سازه های ساندویچی به دلیل سخت پایی ویژه و استحکام بالا، خواص جذب صدا، عایق حرارتی و جذب انرژی ضربه ای بهتری نسبت به سازه های دیگر، به میزان گسترده ای کاربرد دارند. در روش های متداول تولید صفحه ی ساندویچی، از چسب برای اتصال ورق و اسفنج استفاده می شود. در تحقیق حاضر، به منظور اتصال دهی نفوذی اسفنج فلزی به ورق، از روش تف جوشی فاز مایع با استفاده از مخلوط پودری آلومینیم و روی استفاده شده است. اتصال دهی در دمای °C 610 و به مدت زمان 30 دقیقه انجام شد. استحکام برشی اتصال، در حدود kPa 8/4 به دست آمد.
کلید واژگان: سازه های ساندویچی, تف جوشی فاز مایع, فوم فلزیStructural sandwich beams are widely used because of their high specific stiffness and strength, noise reduction, thermal insulation and impact energy absorption characteristics. Conventional manufacturing method of composite sandwich structures is completed by a separate adhesive joining stage by which the composite faces are joined to the core. In this investigation, liquid phase sintering in the Al-Zn alloy system was used in order to form a diffusion bond between metallic foam and plate. Joining treatment was conducted at 610 oC for 30 minutes in an inert atmosphere. The shear strength of the joint was measured to be about 4.8 kPa.Keywords: Structural sandwich, Liquid phase sintering, Metallic foam
نکته
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.