به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « stir casting » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «stir casting» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • محمد علی پور*
    در این تحقیق، خواص سایشی و ریزساختار نانوکامپوزیت آلومینیوم Al-8Zn-3Mg-2.5Cu تقویت شده با 1، 2، 3 و 5 درصد نانوذرات کاربید سیلسیم (SiC) تولید شده به روش ریخته گری گردابی با کمک حباب زایی مافوق صوت بررسی شد. جهت اختلاط مناسب آلیاژ و نانوذرات از دستگاه مافوق صوت مجهز به سیستم خنک کننده با توان 2000 وات استفاده شد. همچنین برای مطالعات ریزساختاری، میکروسکوپ الکترونی روبشی بکار گرفته شد. مطالعات ریزساختاری نانوکامپوزیت نشان داد که حضور نانوذرات پراکنده SiC باعث کاهش اندازه دانه شده، اما در درصدهای بالای این نانوذرات (5% وزنی)، کاهش محسوسی در اندازه دانه ایجاد نمی شود. همچنین حضور نانوذرات و کاهش اندازه دانه، افزایش چشمگیر سختی و مقاومت به سایش نانوکامپوزیت را به همراه دارند. البته در درصدهای بالای نانوذرات SiC (5% وزنی)، این ذرات در مرزدانه ها کلوخه ای شده و باعث کاهش سختی و مقاومت به سایش کامپوزیت شدند. نانوکامپوزیت تقویت شده با 3% وزنی نانو ذرات کاربید سیلسیم قبل و بعد از عملیات حرارتی بهترین مقاومت به سایش را نشان داد که بهینه ترین درصد نانو ذرات کاربید سیلسیم می باشد.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت ریختگی, نانوذرات کاربید سیلیسیم, ریخته گری گردابی, فرآوری مافوق صوت}
    Mohammad Alipour *
    In this study, microstructure and wear properties of Al-8Zn-3Mg-2.5Cu nanocomposite reinforced with 1, 2, 3 and 5 wt.% SiC nanoparticles (SiCnp) produced by stir casting and ultrasonic treatment have been investigated. Ultrasound device equipped with a cooling system with 2000 W powers was used for mixing alloy and nanoparticles. Also scanning electron microscopy was used for microstructure studies. The microstructure of nanocomposite was investigated by scanning electron microscope.The microstructural studies of the nanocomposite revealed that SiCnp addition reduces the grain size, but adding higher SiCnp content (5 wt.%) does not change the grain size considerably. Further investigations on hardness revealed that the addition of SiCnp increases hardness and wear resistance. At higher SiCnp contents (5 wt.%), the presence of SiCnp agglomerate on grain boundaries was found that causes decrease the hardness and wear resistance. The optimum amount of nanoparticles before and after heat treatment is 3 wt.% SiCnp that nanocomposite exhibits best wear resistance.
    Keywords: Casting nanocomposite, SiC nanoparticles, Stir casting, Ultrasonic treatment}
  • محمد علی پور*

    در این تحقیق، خواص سایشی و ریزساختار نانوکامپوزیت آلیاژ آلومینیوم Al-8Zn-3Mg-2.5Cu تقویت شده با 0.1، 0.3، 0.5، 0.7 و 1 درصد نانو صفحات گرافن تولید شده به روش ریخته گری گردابی با کمک حباب زایی مافوق صوت بررسی شد. همچنین  برای مطالعات ریزساختاری و سطوح سایش، میکروسکوپ الکترونی روبشی بکار گرفته شد. مطالعات ریزساختاری نانوکامپوزیت نشان داد که حضور نانو صفحات گرافن پراکنده باعث کاهش اندازه دانه شده، اما در درصدهای بالای این نانوذرات (1 درصد وزنی)، کاهش محسوسی در اندازه دانه ایجاد نمی شود. همچنین حضور نانوذرات و کاهش اندازه دانه، افزایش چشمگیر مقاومت به سایش نانوکامپوزیت را به همراه دارند. البته در درصدهای بالای نانو صفحات گرافن (1 درصد وزنی)، این نانو مواد در مرزدانه ها کلوخه ای شده و باعث کاهش مقاومت به سایش کامپوزیت شدند. نانوکامپوزیت تقویت شده با 0.5% وزنی نانو صفحات گرافن قبل و بعد از عملیات حرارتی بهترین مقاومت به سایش  را نشان داد که بهینه ترین درصد نانو صفحات گرافن می باشد.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت ریختگی, نانو صفحات گرافن, ریخته گری گردابی, فرآوری مافوق صوت}
    Mohammad Alipour *

    In this study, microstructure and wear behavior of Al-8Zn-3Mg-2.5Cu aluminum alloy matrix nanocomposite reinforced with 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 and 1 wt.% graphene nano plates (GNPs) produced by stir casting and ultrasonic treatment have been investigated. Ultrasound device equipped with a cooling system with high powers was used for mixing alloy and nanoparticles. Also the microstructure and wear surfaces of nanocomposite was investigated by scanning electron microscope equipped with EDS analysis. The microstructural studies of the nanocomposite revealed that GNPs addition reduces the grain size, but adding high GNPs content (1 wt.%) does not change the grain size considerably. Further investigations on wear revealed that the addition of GNPs increases wear resistance . At high GNPs contents (1 wt.%), the presence of GNPs agglomerate on grain boundaries was found that causes decrease the wear resistance. The optimum amount of nanoparticles is 0.5 wt.% GNPs that nanocomposite exhibits bes wear resistance.

    Keywords: Casting nanocomposite, Graphene nano plates, Stir casting, Ultrasonic treatment}
  • علی علیزاده*، مهدی عبدالهی

    در تحقیق حاضر، تاثیر افزودن میکروذرات کاربید بور (B4C) و نانوذرات دی بورید تیتانیم (TiB2) بر ریزساختار، استحکام کششی و سختی کامپوزیت زمینه آلومینیوم A356 مورد مطالعه قرار گرفت. تقویت کننده B4C با درصدهای حجمی 5/2، 5 و 5/7 و تقویت کننده TiB2 با %5/2 حجمی به روش ریخته گری گردابی در دمای C° 1000 تحت فرآیند درجا به زمینه اضافه شدند. نانوذرات TiB2 با روش درجا به وسیله پیش مواد کریولیت (Na3AlF6) و اکسید تیتانیم (TiO2) و پتاسیم تترا فلورو بوراید (KBF4) در مذاب آلومینیوم فرآوری شد و میکروذرات B4C بصورت مستقیم وارد مذاب شد. به منظور بررسی ریزساختار و فرایند شکست، از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. همچنین از آزمون کشش و سختی به منظور بررسی رفتار مکانیکی کامپوزیت استفاده شد. نتایج نشان داد افزودن B4C ابتدا باعث کاهش و سپس باعث افزایش استحکام کششی نهایی نسبت به نمونه بدون تقویت کننده شد. همچنین، بیشترین میزان استحکام کششی مربوط به نمونه حاوی %5/2 حجمی B4C و %5/2 حجمی TiB2 است که نسبت به نمونه بدون تقویت کننده 235 درصد بهبود نشان داد. اما استحکام کششی نمونه حاوی فقط %5/2 حجمی B4C نسبت به نمونه بدون تقویت کننده 35 درصد کاهش یافت. نتایج حاصل از آزمون سختی افت خواص در کامپوزیت حاوی %5/2 حجمی B4C را نشان داد. بیشترین بهبود سختی نیز مانند استحکام کششی در نمونه حاوی %5/2 حجمی B4C و %5/2 حجمی TiB2 بود که در مقایسه با نمونه بدون تقویت کننده 33 درصد افزایش پیدا کرد.

    کلید واژگان: آلومینیوم A356, دی بورید تیتانیم, کاربید بور, ریخته گری گردابی}
    Ali Aliadeh *, Mehdi Abdollahi

    This study investigated the effect of adding boron carbide microparticles (B4C) and titanium diboride nanoparticles (TiB2) on the microstructure, tensile strength, and hardness of A356 aluminum composite. In so doing, 2.5, 5, and 7.5 vol.% B4C reinforcements and 2.5 vol.% TiB2 reinforcement were added to the field by stir casting at 1000 °C using in situ process. The TiB2 nanoparticles were processed in situ by cryolite precursors (Na3AlF6), titanium oxide (TiO2), and potassium tetrafluoroborate (KBF4) in aluminum melt, and B4C microparticles were added directly into the melt. X-ray diffraction (XRD), optical microscope (OM), and scanning electron microscope (SEM) were used to investigate the microstructure and failure mechanism of the samples. Also, hardness and tensile tests were carried out to test mechanical properties. The results showed that addition of B4C first decreased and then increased the ultimate tensile strength compared to the sample without reinforcement. Moreover, the highest value of tensile strength was for the sample containing 2.5 vol.% of B4C and 2.5 vol.% TiB2, which showed a 235% improvement compared to the sample without an amplifier. However, the tensile strength of the sample containing 2.5 vol.% of B4C was reduced by 35% compared to the sample without reinforcement. The results of the hardness test showed a drop in properties of the samples containing 2.5% of B4C reinforcement. the highest value of tensile strength was for the sample containing 2.5 vol.% of B4C and 2.5 vol.% TiB2, which showed a 33% improvement compared to the sample without reinforcement.

    Keywords: Al A356, titanium diboride, boron carbide, Stir casting}
  • Dinesh Kumar *, Surjit Angra, Satnam Singh

    In this 21st century, various materials like metals, alloys, and composites are available for different industrial applications. Composite materials are gaining popularity due to their enhanced mechanical properties over other materials. However, for continuous improvement in the properties of these materials, different research groups are constantly involved in it. In this research paper, the focus is to review the mechanical properties like hardness, tensile strength, flexural strength, impact strength along with surface characteristics like wear resistance of AMMC’s. As per the available literature, liquid state processing is more popular than solid-state processing due to the better dispersion of the reinforcement particles in the matrix materials. Stir casting is mostly used liquid state processing method because of its ease and the overall low cost of production. It has been noticed that the mechanical and surface characteristics of AMMC’s can be improved by adding different reinforcement particles in small percentages (usually 0.5-20%). It has been observed that hardness, tensile strength and flexural strength for mostly used AMMC’s ranges from 38-99.6 HV, 100-478 MPa and 199.52-430 MPa respectively. The research paper also included the influence of various working parameters on the wear rate of AMMC’s. It is noticed that wear loss for AMMC’s generally varies from 0.0050-0.004 g. The impact resistance is a crucial parameter in the study of AMMC’s used for aerospace and automotive applications and it has been noticed that its value for popular AMMC’s varies from 3.6-38 J.

    Keywords: Aluminium metal matrix composites, Reinforcements, stir casting, Mechanical properties, Wear}
  • Tamilanban Thangaraju*, Thirupandiyur Selvanambi Ravikumar, Sivaraman Kanthasamy

    The effect of pouring temperature while preparing Al SiC metal matrix composites, with additional benefits of magnesium and copper through stir casting technique were investigated. The composites were fabricated by mixing 12 wt% of SiC reinforcements, 4 wt% magnesium and 2 wt% copper into 6061 aluminium alloy melt at different pouring temperatures (630 ºC, 670 ºC and 710ºC). The addition of magnesium will enhance the wettability of the SiC particles with Al matrix and subsequently increase its interface bonding strength. The inclusion of copper has considerable improvement in strength and hardness of the composite. The microstructure and mechanical properties (tensile strength and hardness) of the Al MMC are evaluated with the corresponding processing parameter, specifically pouring temperature of the cast composite. The metallurgical characterization utilizing optical and scanning electron microscope were observed for the prepared composites. The coarse microstructure and homogenous distribution of alloying elements along with SiC particles were appeared within dendrite structures of the Al SiC composites. The SiC particles has effectively distributed and produced better bonding strength in composites prepared with 670ºC pouring temperature. Higher tensile strength and maximum hardness have occurred in composite at pouring temperature of 670ºC as compared to other composites. The mechanical properties were lower in composites prepared using lesser pouring temperature (630ºC) and significantly decreased for higher pouring temperature (710ºC) of the composites.

    Keywords: AlMMC, SiC, pouring temperature, microstructure, stir casting}
  • علی علیزاده*، مهدی عبدالهی آذغان
    در پژوهش حاضر، تاثیر افزودن نانوذرات دی بورید تیتانیم (TiB2) بر ریزساختار و خواص کششی کامپوزیت زمینه آلومینیوم 5083 مطالعه و بررسی شد. کامپوزیت هایAl5083-TiB2  (با 5 و 10 درصد وزنی تقویت کننده)، همراه با افزودنی های زیرکونیم (Zr) و اکسید سریم (CeO2)، با درصد های مختلف وزنی و به روش ریخته گری گردابی، در دمای 1000 درجه سلسیوس، تحت فرایند درجا تولید شدند. سپس نمونه ها، به منظور توزیع یکنواخت تقویت کننده ها در زمینه، تحت فرایند اکستروژن گرم قرار گرفتند. نانوذرات TiB2 مورد استفاده در این پژوهش، با روش درجا، به وسیله پیش ماده های کریولیت (Na3AlF6)، اکسید تیتانیم (TiO2) و پتاسیم تترا فلورو بوراید (KBF4)، در مذاب آلومینیوم فراوری شد. به منظور بررسی ریزساختار، سطوح و سازوکار شکست نمونه ها، از آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. نتایج آزمون کشش نشان داد که افزودن 10 درصد وزنی ذرات TiB2، در مقایسه با نمونه بدون تقویت کننده، باعث افزایش 7/17 درصدی استحکام کششی نهایی و کاهش 2/19 درصدی کرنش می شود. همچنین، افزودن Zr و CeO2، به علت حذف ترکیب بین فلزی Al3Ti و سازوکار عدم تطابق (ضرایب) انبساط حرارتی با زمینه، در مقایسه با نمونه بدون تقویت کننده، باعث افزایش 8/35 درصد استحکام و 78 درصد کرنش نمونه حاوی 10 درصد تقویت کننده شد. همچنین، آنیل کردن، بعد از مرحله اکستروژن، در نمونه حاوی 10 درصد وزنی TiB2، باعث کاهش استحکام کششی شد.
    کلید واژگان: آلومینیوم 5083, دی بورید تیتانیم, ریخته گری گردابی, اکستروژن گرم}
    Ali Alizadeh *, Mehdi Abdollahi Azghan
    This study was conducted to investigate the effect of adding titanium diboride (TiB2) nanoparticles on the microstructure and tensile properties of the Al5083 matrix composite. Al5083/TiB2 metal matrix composites (with 5 and 10 wt % reinforcement) along with zirconium (Zr) and cerium oxide (CeO2) additives with different wt % were fabricated by in situ-stir casting at 1000 °C. The samples were then subjected to hot extrusion for uniform distribution of reinforcements in the matrix. TiB2 nanoparticles were in-situ processed in molten aluminum using the precursors such as cryolite (Na3AlF6), titanium oxide (TiO2), and potassium tetrafluoroborate (KBF4). The microstructure, surfaces, and failure mechanism of the samples were investigated using X-ray diffraction (XRD), optical microscopy (OM), and scanning electron microscopy (SEM). Tensile test results showed that the addition of 10 wt % TiB2 particles increased the ultimate tensile strength by 17.7 % and decreased the strain by 19.2 % compared to the sample without reinforcement. Besides, the addition of Zr and CeO2 increased the strength by 35.8 % and the strain of the sample containing 78 % by 10 % reinforcement compared to the sample without reinforcement due to the removal of intermetallic compound Al3Ti and the incompatibility between coefficients of thermal expansion (CTE) with the matrix. Also, post-extrusion annealing in the sample with 10 wt % TiB2 reduced the tensile strength.
    Keywords: Al5083 alloy, Titanium diboride, stir casting, Hot extrusion}
  • ابوالفضل بابازاده، محمدجعفر حداد*، مجید صفرآبادی

    کامپوزیت ها، از جمله مواد مهندسی هستند که به دلیل دارابودن خواص مهمی نظیر نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به خوردگی و دامنه گسترده تغییر در خواص فیزیکی و مکانیکی، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته اند. از راه های بهبود و دستیابی به خواص برتر، اصلاح و بهینه سازی فرآیند تولید و توجه به استفاده از نانوذرات، به عنوان مقاوم ساز در این مواد، است. در همین راستا، روش ریخته گری گردابی به عنوان یکی از روش های توزیع ذرات مقاوم ساز در مذاب، در نظر گرفته شده و با توجه به خواص نانوذرات پایه کربنی، از سه درصد وزنی 0.01، 0.05 و 0.1 از نانوصفحات گرافن و نانو تیوب کربن به عنوان ذرات مقاوم ساز در آلیاژ اولیه A356 استفاده شد. با چندین مرتبه سعی و خطا، مناسب ترین شرایط برای اضافه کردن مقاوم سازها به مذاب حاصل شد. این شرایط شامل سرعت چرخش همزن گرافیتی، RPM 500 به مدت یک دقیقه به صورت متوالی و در دمای 740 درجه سانتیگراد حاصل شد. آنالیز عنصری، فازی و بررسی های ریزساختاری، توزیع و ایجاد نانوذرات مقاوم ساز را در زمینه کامپوزیت تایید کرد. آزمون کشش، بهبود استحکام تسلیم، نهایی و شکست را نشان داد، به گونه ای که حداکثر افزایش استحکام و ازدیاد طول، با استفاده از 0.1 درصد وزنی گرافن، 28% و 2.6% بوده است. هم چنین با استفاده از 0.1 درصد وزنی نانوتیوب کربن، سختی نانوکامپوزیت تا 88.4 ویکرز افزایش یافته که بهبود 33% را نسبت آلیاژ بدون مقاوم ساز نشان می دهد. افزایش همزمان استحکام و کرنش از مهم ترین نتایج این پژوهش است.

    کلید واژگان: گرافن, کامپوزیت, ریخته گری گردابی, همزن, نانوتیوب کربن}
    Abolfazl Babazade, Mohammadjafar Hadad *, Majid Safarabadi

    One of the methods to improve and achieve superior properties, is to modify and optimize the Manufacturing Process and to consider the use of nanoparticles as reinforcements in these materials. In this regard, stir casting method is considered as one of the methods of distribution of refractory particles in the melt and three percent by weight of 0.01, 0.05 and 0.1% of graphene nameplates and carbon nanotubes as reinforcements particles added to The primary alloy A356, due to the properties of carbon based nanoparticles. The optimum conditions, including the rotational speed of the graphite mixer, 500 RPM, were obtained for one-minute mixing in a row, at 740⁰C. The results of elemental, phasic and microstructural analysis, confirmed, the distribution correctly of reinforcements nanoparticles in the composite matrix. The tensile test showed, an increase in yield, ultimate and fracture strength, and also strain, so that the maximum increase in strength and strain using 0.1 wt.% graphene, was 28% and 2.6%, respectively. Also, by using 0.1 wt.% carbon nanotube, the nanocomposite hardness increased to 88.4 Vickers, indicating a 33% improvement in the ratio of non-reinforced alloy.

    Keywords: Graphene, Composite, Stir casting, nanotube carbon}
  • Fereshteh Barragh Jam*, Hadi Bangi Houri, Morteza Ferdosi

    In this study, TiB2 reinforced Al-matrix composite was fabricated by in situ stir casting route, and the effect of processing parameters was investigated. X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) equipped with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) were used to study the composition and microstructure of the samples. Finally, to investigate the tribological and electrochemical behavior of the samples, wear tests (pin-on-disk) and potentiodynamic polarization tests (PDP) were used, respectively. Results showed that by increasing stirring time, both tribological and mechanical behavior of the samples improved. Also, it was found that by increasing the stirring speed of the melt to 180 rpm, the mechanical and tribological behavior of the samples improved, and by further increasing the stirring speed to 300 rpm, they were decreased. Consequently, samples containing lower than 7 wt. % TiB2 showed better metallurgical properties, due to lack of agglomeration.

    Keywords: In situ, Composite, TiB2, Wear resistance, Stir casting}
  • I. Kakaravada, A. Mahamani*, V. Pandurangadu

    In the present investigation, A356-TiB2/TiC composites with a various weight fractions (0, 2.5, 5 and 7.5%) were synthesized through a K2TiF6-KBF4-Graphite (C) reaction system. Formation of TiB2 and TiC particulates and their distribution are confirmed by various characterization techniques. The tensile properties such as ultimate strength, yield strength, young's modulus and percentage of elongation in addition to their failure behavior of these composites were studied at ambiance and high temperatures (100, 200 and 3000C). The increment in the volume fraction of the composite raises the hardness and the enhancement of hardness was reported up to 49% at 7.5% reinforced composite due to the strengthening effect. The density and porosity of fabricated composites were investigated. The rise in volume fraction of reinforcement phase declines the density and increase the porosity of composites. Further, the ultimate strength, yield strength, young's modulus is declining by raising the temperature. Result analysis illustrates that the 7.5% reinforced composite retaining the ultimate strength up to 84.4% and the ductility is raised by 27% at 3000C. Yield strength and young's modulus are also retained 74.31% and 71.09% respectively at the similar material and experimental conditions. The fracture surface analysis of the composites illustrates that, the ductile nature of failure appearance microscopically with the formation of fine dimples and voids on fracture surface at elevated temperatures. Cleavage facets and tear crumples observation indicates the brittle kind of failure at the ambient temperature. Findings from the experimental study provide the tensile behavior of the composites at the regular working temperature of the automobile engine piston.

    Keywords: A356-TiB2, TiC In-situ composites, Stir casting, Mechanical properties, Fractrographic analysis}
  • B. Kuldeep *, K. P. Ravikumar, S. Pradeep
    Al7075 alloy reinforced with h-Boron Nitrate (BN) composites were processed by stir casting technique. The produced composite was subjected to microstructural studies using OLYMPUS -BX51M, tensile, hardness, density and wear tests. Tensile strength and hardness were found to increase by 12.8% and 20% respectively due to increased dislocation density with the addition of reinforcement. Microstructure showed grain refinement with reinforcement addition and reinforcement acts as nucleating sites with an approximately uniform distribution of reinforcements. Wear test was conducted with different loads 10, 20 and 30N for a sliding distance of 1500 m. Wear mass loss of composites showed improved wear resistance with variation in reinforcements. Worn surfaces were examined using SEM, which showed the presence of delamination, plough and debris on the surface. Due to the addition of low-density h-BN, the density of composites decreases with increase in reinforcement content.
    Keywords: Metal Matrix Composites, Microstructure, Wear, stir casting}
  • نگار جعفری، منصور سلطانیه*
    اثر روش های عملیات حرارتی و مکانیکی برای اصلاح ترشوندگی ذرات کاربید سیلیسیم بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت Al-A356/SiC مورد بررسی قرار گرفته است. از روش ریخته گری گردابی برای تولید کامپوزیت استفاده شده است. کاربید سیلیسیم با میانگین اندازه ذرات 2، 10 و 50 میکرومتر به میزان 10 درصد حجمی در دمای 640 درجه سانتی گراد به طور تدریجی در حین هم زدن به مذاب افزوده شدند. برای عملیات حرارتی ذرات، اکسیداسیون در دمای 950 درجه سانتی گراد به مدت یک ساعت و نگهداری در 650 درجه سانتی گراد به مدت دو ساعت انجام شد. برای عملیات مکانیکی هم از آسیاکاری به مدت یک ساعت همراه با پودر آلومینیم استفاده شد. پس از پایان هم زدن و آماده شدن کامپوزیت، دمای مذاب تا 700 درجه سانتی گراد افزایش داده شده و سپس در قالب فلزی ریخته گری شد تا نمونه های مختلف تهیه شوند. از میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی مجهز به EDS برای بررسی ریزساختار و آنالیز عناصر و هم چنین از روش ویکرز برای ارزیابی سختی استفاده شده است. نتایج نشان داد که عملیات حرارتی اکسیداسیون ذرات SiC سبب می شود که توزیع و اتصال بهتری از ذرات در زمینه کامپوزیت ایجاد شود. ولی در نمونه ای که از کار مکانیکی استفاده شده، اتصال خوبی بین ذرات SiC با زمینه مشاهده نشده است و ذرات به صورت مطلوب پخش نشده اند. همچنین از میان سه نمونه عملیات حرارتی شده، نمونه ی اکسید شده در 950 درجه سانتی گراد و 650 درجه سانتی گراد، ترشوندگی و توزیع بهتری از ذرات در زمینه و بیشترین سختی به میزان 139 ویکرز را دارد.
    کلید واژگان: کامپوزیت, کامپوزیت آلومینیم- کاربید سیلیسیم, ریخته گری گردابی, ترشوندگی ذرات SiC}
    Negar Jafari, Mansour Soltanieh *
    The low cost stir casting is one of the most applicable methods to fabricate Aluminum metal matrix composites. In this study, stir casting technique is utilized to produce Silicon carbide/Aluminum alloy composite. To achieve a homogeneous and suitable distribution, reinforcing particle surface properties is investigated by applying various thermal and mechanical treatments. SiC Oxidation performed at 950˚C for 1 hour and keeping at 650˚C for 2 hours as heat treatment. Mechanical treatment comprised milling aluminum and SiC powder. 10% vol. fraction Silicon carbide particles with average size of 2, 10 and 40 microns were gradually added to the aluminum matrix stirring at 640˚C. After stirring, the composite was cast at 700˚C in a steel mold. Observing the composite microstructure using OM and SEM reveals that reinforcing particles are dispersed in the matrix. However, heat treated reinforcing particles at 950˚C and keeping at 650˚C leads to fabricate a more homogenous composite of a specified percentage of reinforcing particles in which particles could be easily wetted by the matrix. In samples with SiC particles milled with Al powder, particles were not desirably bounded and disturbed in the matrix. Oxidation at 950˚C and keeping at 650˚C Shows better wettability and distribution of particles. This specimen also has the highest hardness of 139 HV, indicating the proper bonding of particles and their uniform distribution in the matrix.
    Keywords: Composite, Silicon carbide -Aluminum composite, stir casting, SiC wettability}
  • مسعود مشرفی فر*، مهران زارع

    امروزه استفاده از نانوذرات در کامپوزیت های زمینه آلومینیومی به دلیل اثرات برتر آن ها بر خواص مکانیکی و فیزیکی مورد توجه محققان قرار گرفته است. به علت ترشوندگی ضعیف نانوذرات توسط فلز زمینه حین ریخته گری و نسبت بالای سطح به حجم نانوذرات رسیدن به توزیع یکنواخت ذرات درون زمینه مشکل است. همچنین در فرآیند ساخت، نانوذرات تمایل به تشکیل توده های ذره ای به شکل خوشه ای دارند. توده ای شدن نانوذرات اثرات نامطلوبی بر خواص مکانیکی از جمله روی استحکام و انعطاف پذیری کامپوزیت دارد. در این پژوهش از ریخته گری گردابی برای تهیه نمونه های کامپوزیتی تقویت شده با درصدهای مختلف مخلوط پودری حاوی نانوذرات Si3N4، Al2O3 و AlMg استفاده شد. به منظور مشخصه یابی کامپوزیت ساخته شده از بررسی های ریزساختاری و خواص مکانیکی و فازی بر روی نمونه ها استفاده شد. بررسی های میکروسکوپی الکترونی گسیل میدانی بر روی مخلوط پودری آلومینیوم و نانو ذرات نشان داد که با انجام فرایند آسیاکاری، ذرات پس از آسیا کاری، در ابعاد نانومتری می باشند. نتایج آزمون های مکانیکی و مشاهدات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی درصد بهینه پودر تقویت کننده برای افزودن به مذاب آلومینیوم 5/0 درصد وزنی تشخیص داده شد. در نهایت، مشخص شد با افزایش استحکام به وسیله ی اضافه کردن مخلوط پودری آسیاکاری شده، درصد ازدیاد طول نسبت به فلزپایه به میزان قابل توجهی کاهش پیدا نکرده است.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, ریخته گری گردابی, خواص مکانیکی, Si3N4}
    Masoud Moshrefifar*, Mehran Zare

    Today, the use of nanoparticles in aluminum composite materials has attracted researchers due to their superior effects on mechanical and physical properties. Due to the poor wettability of the nanoparticles by the metal during the casting and the high ratio of the surface to the volume of the nanoparticles, it is difficult to achieve uniform distribution of the particles in the interior. In the manufacturing process, nanoparticles tend to form cluster particle masses. The mass of nanoparticles has undesirable effects on mechanical properties, including strength and resilience of the composite. In this study, stir casting process for composite manufacturing with different amount of mixed powder containing of nano Si3N4, AlMg and Al2O3 was used. For better distribution of particle reinforcement, cold rolling was used. In order to characterize the composite, microstructural, mechanical and phases studies properties were used. FESEM tests on mixture of aluminum and nanoparticles showed that after ball milling, particles are in nanometric size. Mechanical and optical result show that optimum of reinforcement is 0.5 % w.t. It is notable that the higher yield stress of the composite samples does not reduce the elongation significantly, when compared to monolithic aluminum.

    Keywords: nanoparticles, stir casting, mechanical properties, Si3N4}
  • محمد علی پور، رضا اسلامی فارسانی*
    در این تحقیق، خواص مکانیکی و ریزساختار نانوکامپوزیت آلومینیوم 7068 تقویت شده با 1، 2، 3 و 5 درصد نانوذرات کاربید سیلسیم (SiC) تولید شده به روش ریخته گری گردابی با کمک حباب زائی مافوق صوت بررسی شد. جهت اختلاط مناسب آلیاژ و نانوذرات از دستگاه مافوق صوت مجهز به سیستم خنک کننده با توان 2000 وات استفاده شد. همچنین برای مطالعات ریزساختاری، میکروسکوپ الکترونی روبشی بکار گرفته شد. مطالعات ریزساختاری نانوکامپوزیت نشان داد که حضور نانوذرات SiC باعث کاهش اندازه دانه می شود. اما در درصدهای بالای نانوذرات SiC (5% وزنی)، کاهش محسوسی در اندازه دانه ایجاد نمی شود. همچنین حضور نانوذرات و کاهش اندازه دانه، افزایش چشمگیر سختی نانوکامپوزیت را به همراه دارد. البته در درصدهای بالای نانوذرات SiC (5% وزنی)، این ذرات در مرزدانه ها کلوخه ای شده و باعث کاهش سختی کامپوزیت می شوند. نانوکامپوزیت تقویت شده با 3% وزنی نانوذرات، سختی 155 برینل را نشان داد که بهینه ترین درصد نانوذرات SiC می باشد. با توجه به نتایج سختی نمونه اولیه و نانوکامپوزیت با 3 درصد وزنی SiC، 24 درصد افزایش سختی مشاهده می شود.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت ریختگی, نانوذرات کاربید سیلیسیم, ریخته گری گردابی, فرآوری مافوق صوت}
    Mohammad Alipour*, Reza Eslami, Farsani
    In this study, microstructure and mechanical properties of AA7068 nanocomposite reinforced with 1, 2, 3 and 5 wt.% SiC nanoparticles (SiCnp) produced by stir casting and ultrasonic treatment have been investigated. Ultrasound device equipped with a cooling system with 2000 W powers was used for mixing alloy and nanoparticles. Also scanning electron microscopy was used for microstructure studies. The microstructure of nanocomposite was investigated by scanning electron microscope.The microstructural studies of the nanocomposite revealed that SiCnp addition reduces the grain size, but adding higher SiCnp content (5 wt.%) does not change the grain size considerably. Further investigations on hardness revealed that the addition of SiCnp increases hardness. At higher SiCnp contents (5 wt.%), the presence of SiCnp agglomerate on grain boundaries was found that causes decrease the hardness. The optimum amount of nanoparticles is 3 wt.% SiCnp that nanocomposite exhibits hardness of 155 BHN. According to the results of hardness for the initial samples and nanocomposites reinforced with 3 wt.% SiC, 24% increase in hardness can be seen.
    Keywords: Casting nanocomposite, SiC nanoparticles, Stir casting, Ultrasonic treatment}
  • حسن ثقفیان *، کیمیا عنایت منش
    در این تحقیق، تاثیر درصد وزنی نانوذرات سرامیکی بر نحوه ی توزیع و خواص مکانیکی کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از نانوذرات SiC با متوسط اندازه ذره 80 نانومتر استفاده شد که با درصدهای وزنی 0. 5، 1 و 1. 5 به مذاب در دمای °∁610 و به روش ریخته گری گردابی اصلاح شده به همراه فشار گاز خنثی تزریق شد. بررسی های ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) نشان داد که نانوکامپوزیت ها از ریزساختار ظریف تری نسبت به آلیاژ تقویت نشده برخوردارند به طوری که میانگین انداره بازوهای دندریتی تا 50 درصد کاهش یافته است و توزیع ذرات در زمینه با کاهش درصد وزنی بهبود می یابد. بررسی سختی نمونه ها توسط سختی سنجی برینل نشان داد که وجود ذرات مقاوم ساز موجب افزایش سختی نمونه های کامپوزیتی شده و بیشترین سختی مربوط به نمونه با 0. 5% وزنی از نانوذرات SiC با افزایش 40 درصدی در سختی است. درصد تخلخل نمونه های ریختگی با استفاده از روش ارشمیدس و محاسبه اختلاف چگالی واقعی و ظاهری اندازه گیری شد و مشخص شد با افزایش درصد وزنی ذرات SiC از 0. 5 به 1. 5 ، حدودا 3% بر میزان تخلخل موجود در نمونه ها افزوده می شود.
    کلید واژگان: ریخته گری گردابی, نانوکامپوزیت ریختگی, نانوذرات SiC, ریزساختار, سختی}
    Kimiya Enayatmanesh*
    In this research, the influence of various weight percentages of reinforcing particles on the microstructure and mechanical properties of composites was investigated. Aluminum alloy (A356) matrix composites reinforced with 0.5, 1 and 1.5 wt. % nano-particle SiC (about 80nm) were fabricated via stir casting method. Fabrication was performed at 610°∁ by the injection of reinforcing particles into molten alloy. The composites were characterized by field emission scanning electron microscope (FESEM) equipped with image analyzer and energy dispersive spectroscopy (EDS) and, Optical microscope (OM). Microstructure evaluation revealed a uniform distribution of nano particles with reduced in weight percentages and the average size of dendritic arms has decreased at least 50 percent. .Brinell hardness measurement showed that addition of reinforcing particles gives rise to hardness compared to matrix alloy and the highest increase was for the sample contain 0.5% SiC with 40 percent increase. The porosity percentage in the materials was calculated according to the difference between the theoretical and measured density and revealed that porosity increased about 3% by increasing in amount of SiC particles.
    Keywords: Stir casting, Nano-composite, Nano SiC, Microstructure, Hardness}
  • مسعود مشرفی فر *
    در این تحقیق، کامپوزیت آلومینیوم با ذرات فاز دوم از جنس BN(h) و در سه حالت پودر خام، پودر پوشش داده شده با الکترولس نیکل- فسفر و پودر پوشش داده شده توسط نیکل- فسفر بر روی پودر آلومینیوم، توسط همزن های متفاوت و با سرعت های همزدن مختلف ساخته و بهینه سازی شد. مطالعات انجام شده با میکروسکوپ الکترونی مجهز به EDS وX-Ray map نشان داد که انجام عملیات آماده سازی روی ذرات BN نقش بسیار مهمی روی نشاندن لایه نیکل روی آنها دارد. چرخه آماده سازی شامل اکسایش در دمایC ̊200 به مدت یک ساعت، حساس سازی در محلول های شامل g/Lit SnCl210 و ml/Lit HCl30 (غلظت 38%) به مدت 15 دقیقه و فعال سازی در یک محلول آبی شامل g/Lit PdCl225/0 و ml/Lit HCl30 بهترین شرایط را ایجاد می نماید. همچنین بررسی های انجام شده نشان داد، پوشش دهی پودر نیترید بور بر روی ذرات درشت تر از جنس زمینه از پوشش دهی الکترولس تنها روی پودر موثرتر است و درصد بهینه پودر نیترید بور جهت افزودن به مذاب آلومینیوم 6 درصد وزنی انتخاب شد. همچنین همزن چهارپره با جریان شعاعی، برای ساخت کامپوزیت آلومینیوم/ نیترید بور انتخاب مناسبی است. بر خلاف آلیاژ های تک فازی، در کامپوزیت ها، استحکام کششی با سختی متناسب نیست و در حالی که استحکام کششی کاهش می یابد، سختی ممکن است افزایش یابد.
    کلید واژگان: کامپوزیت, نیترید بور, آلیاژ آلومینیم A356, الکترولس نیکل, فسفر, خواص مکانیکی, ریخته گری گردابی}
    M. Moshrefifar *
    In the present investigation, a A356 aluminum alloy based composite has been produced by the addition of boron nitride powder with three different conditions including raw powders, coated powder using Ni-P electroless bath and coated aluminum particles with Ni-P/ BN(h) surface composite. Moreover, parameters such as impeller shape and rotation speed have been examined in order to obtain optimized conditions. The results based on scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) showed that the pre-treatment has a main role in deposition of Ni-P on the surface of BN(h) powders. Also, it was obtained that optimum pretreatment consisting of oxidation in 200 ºC for 1 hr, sensitization in 10g/l SnCl2�ꗾ HCl solution for 15 minutes and then activation in 0.25 g/l PdCl2 �ꗾ HCl solution. Moreover, results showed that the optimum value of added powders was 6% after coating on aluminum particles using the Ni-P electroless bath. Furthermore, the agitator of four-blade type with a radial flow was a good choice for the manufacture of aluminum/boron nitride composite. Also, it was shown that tensile strength of composite materials is not proportional with hardness, so that the tensile strength can decrease while hardness increases.
    Keywords: Composite, Boron Nitride, A356 Al alloy, Ni, P electroless, mechanical properties, stir casting}
  • داود آزادروی، حسن ثقفیان *
    در این پژوهش رفتار سایشی کامپوزیت های اصلاح شده به روش هم زدن مکانیکی در مقایسه با نمونه های اصلاح نشده آلومینیوم A319 مقاوم شده با ترکیبات بین فلزی آهن تحت سه نیروی 6، 20 و 40 نیوتن به روش پین بر دیسک مطالعه شده است. تاثیر مقدار ترکیبات بین فلزی آهن و بار اعمالی بر رفتار سایشی کامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفته است. شکل ترکیبات غنی از آهن β، تحت اصلاح مکانیکی هم زدن از تیغه ای شکل به دیسکی شکل تغییر یافت. نتیجه مهم حاصل شده بهبود چشمگیر مقاومت سایشی نمونه های اصلاح شده نسبت به نمونه های اصلاح نشده است. همچنین نتیجه شد که مقاومت سایشی نمونه های اصلاح شده با افزایش آهن از 1/5 درصد وزنی به 2/5 درصد وزنی افزایش و با افزایش نیروکاهش یافت. نتایج حاکی از آن است که اعمال همزدن مکانیکی سبب بهبود رفتار سایشی کامپوزیت های تولید شده می شود که در نیروی 6 و 20 نیوتن بهترین خواص سایشی مربوط به نمونه همزده شده با 1/5% وزنی آهن است و در نیروی 40 نیوتن بهترین خواص سایشی مربوط به نمونه همزده شده با 2/5ی حاصل از سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. بر اساس شواهد موجود مکانیزم احتمالی از نوع مکانیزم چسبان به همراه شکل گیری لایه تریبولوژی (MML) بوده است.
    کلید واژگان: آلومینیوم 319, ریخته گری هم زدنی, رفتار سایشی آلومینیوم, مکانیزم چسبان}
    Davoud Azadrooy, Hasan Saghafian *
    The effect of stir casting process on the modification of the Fe-containing intermetallics formed in a cast in-situ composite based on Al-319 matrix alloy was studied in the present work.
    Microstructural observations using optical and scanning electron microscopes showed that the undesirable needle-like shape of the Fe-containing intermetallics (β) and also the coarse star-like α phase were modified into the disc and spheroid shape particles with much less length to width ratio. The effect of parameters such as stirring temperature, cooling rate and Fe contents on the shape, size and distribution of intermetallic particles and eutectic Si blades were also studied. Results showed that the best condition to improve the above-mentioned microstructural features can be achieved at a stirring speed of 1200 rpm for 5 minutes at the vicinity of β needles nucleation temperature followed by casting into a metallic mold. Based on the results obtained from the current work, it can be concluded that the harmful morphology of the β needles can be properly modified by applying a shearing force during stirring the molten alloy in the semi-solid state.
    Keywords: Al 319, stir casting, wear behavior, adhesive wear}
  • بررسی خواص مکانیکی و ریزساختار کامپوزیت زمینه آلومینیمی تقویت شده با نانو ذرات سرامیکی TiC پوشش داده شده به روش ریخته گری گردابی
    محمد مافی *، بهروز قاسمی، امید میرزایی
    Evaluation of mechanical properties of Nano-composite aluminum reinforced by TiC by stir casting
    Mohammad Mafi *, Behrooz Ghasemi, Omid Mirzaee
    In the last few decades, the production of Aluminum Matrix Composite (AMC) has been attractive due to the enhancing the mechanical property of Aluminum. One the most important parameters in the production of metal matrix composites is the uniform distribution of reinforcing phase in the matrix. The stir casting method can produce composite by strengthening the Nano-particle in the uniform distribution of reinforcing particles in the matrix and high wettability, which is the most important parameter in determining the properties of materials on the Nano-scale. In this study, the aim is producing aluminum composites reinforced with TiC nanoparticles coated with aluminum to increase the wettability. After preparation of particles, they were added to molten aluminum alloy LM2 and after stirring over a period of time as a variable parameter, casting was done in the sand mould. To evaluate the mechanical properties of the composite the Brinell test was used for the determination of the hardness and the pin on disk test was used to measure the wear rate and the friction coefficient. The results show that the hardness of composite increases and. With the increase of stirring time, the weight loss decreased with respect to the base alloy and the coefficient of friction increases.
    Keywords: Mechanical properties, nanoparticle, Aluminum Matrix Composite, Stir casting, TiC}
  • بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات سرامیکی B4C به روش ریخته گری گردابی
    محمد جواد علیا *، بهروز قاسمی، امید میرزایی
    Evaluation of mechanical properties of Nano-composite aluminum reinforced by B4C using stir casting method
    Mohammad Javad Olya *, Behrooz Ghasemi, Omid Mirzaee
    In the last few decades, the production of Aluminum Matrix Composite (AMC) has been attractive due to the enhancing the mechanical property of Aluminum. One of the most important parameters in the production of metal matrix composites is the uniform distribution of reinforcing phase in the matrix. The stir casting method can produce composite by strengthening the Nano-particle in the uniform distribution of reinforcing particles in the matrix and high wettability, which is the most important parameter in determining the properties of materials on the Nano-scale. The aim of this study is producing of aluminum composites reinforced with B4C nanoparticles coated with aluminum to increase the wettability. After preparation of the particles, they were added to molten aluminum alloy LM2 and after stirring over a period of time as a variable parameter, casting was done in the sand mould. To evaluate the mechanical properties of the composite the Brinell test was used for the determination of the hardness and the pin on disk test was used to measure the wear rate and the friction coefficient. The results of the present research show that the hardness of composite increases adding the strengthening Nano-particles and the weight loss with respect to the base alloy decreased when the stirring time increases. Also, the coefficient of friction increases.
    Keywords: Mechanical properties, nanoparticle, Aluminum Matrix Composite, Stir casting, B4C}
  • احسان عالمی، مهدی کلانتر*، مسعود مصلایی پور یزدی، سید صادق قاسمی بنادکوکی
    در این پژوهش، نمونه های کامپوزیتی Al-Mn+Al2O3+MnAl6 به روش ریخته گری گردابی با استفاده از مواد اولیه ی Al و MnO2 تولید شده و سپس ریزساختار و خواص مکانیکی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور نمونه مخلوط پودری Al و MnO2 به نسبت وزنی در یک آسیا همگن سازی شده و به میزان 1، 3، 4 و 7 درصد وزنی به همراه 5 درصد وزنی منیزیم به عنوان عامل افزایش ترشوندگی، به آلومینیوم مذاب در حال تلاطم در دمای 900 درجه سلسیوس افزوده شدند و در نهایت ریخته گری در قالب فولادی پیشگرم شده انجام گرفت. آنالیز حرارتی (DTA) روی مخلوط های پودری اولیه مورد نظر برای مطالعه واکنش آلومینوترمیک و دیگر واکنش ها و یا تغییرات فازی احتمالی، آنالیز XRD برای تعیین ترکیب فازی، مشاهدات میکروسکوپ الکترونی (SEM) و نوری به منظور بررسی ریزساختار و اندازه گیری خواص مکانیکی (سختی، استحکام و چقرمگی) نمونه های کامپوزیتی انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که فاز های نهایی برای تمامی کامپوزیت ها، محلول جامد Al-Mn، آلومینا و ترکیب بین فلزی MnAl6 است، اما با افزایش درصد وزنی MnO2 ورودی به مذاب، مقدار ترکیب بین فلزی MnAl6 در کامپوزیت افزایش می یابد. همچنین یک مقدار بهینه از MnO2 وجود دارد که در آن خواص مکانیکی چون سختی و استحکام و چقرمگی در حد مطلوبی ایجاد می شود
    کلید واژگان: سیستم Al, MnO2, کامپوزیت در جا Al, Mn, Al2O3, ریخته گری گردابی, واکنش آلومینوترمیک, خواص مکانیکی}
    Ehsani Alemi Ardakan, Mahdi Kalantar*, Masoud Mosallaee Pour, Seyed Sadegh Ghasemi Banad Kouki
    In this research, the fabrication of in situ Al-Mn-Al2O3 composite samples from different composition of Al-MnO2 as starting materials have been made by stir casting method. For this purpose, a mixture of Al and MnO2 powders with weight ratio 1:7 was ball-milled. Then 1, 3, 4 and 7wt% of this mixture along with 5%wt Mg (to improve wettability) have been added to melted aluminum at 900 ° C . The disperstion of added materials in molten of Al was made by using graphite stirrer during 8 minutes. The molten of composite was casted into a preheated steel mold. Differential thermal analysis (DTA) was conducted on starting powder mixtures to study the aluminothermic reaction and the possible other reaction or phase changes. XRD analysis and scanning electron microscopy (SEM) were used to investigate the microstructure and phase composition of composite samples. The results show that the final phase composition for all composites is solid solution of Al-Mn, ceramic phase of alumina and MnAl6 intermetallic compound. The amount of MnAl6 and Al2O3 particles in composite samples were increased by adding higher quantity of MnO2 into molten of Al. Moreover there is an optimal amount of MnO2 in which haighest mechanical properties such as hardness, strength and toughness is obtained for composite samples.
    Keywords: Al, MnO2 system, Al, Mn, Al2O3, In, Situ composite, Stir casting, Aluminothermic reaction, Mechanical properties}
  • رضا رحمانی گرجی، حسن جعفری*، علی علیزاده

    در پژوهش پیش رو کامپوزیت های زمینه منیزیمی ZX51-xAl2O3 (درصد حجمی x= 0، 2.25، 4.5، 6.75) به روش ریخته گری گردابی ساخته شدند و سپس تحت فرایند اکستروژن گرم در دماهای 300، 350 و 400 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. پس از اندازه گیری دقیق چگالی بر اساس اصل ارشمیدس، خواص فیزیکی کامپوزیت های تولیدی شامل چگالی ظاهری، چگالی نسبی و درصد حجمی تخلخل بررسی گردید و همچنین به کمک رگرسیون، مورد تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار ذرات تقویت کننده، چگالی ظاهری و درصد حجمی تخلخل به ترتیب به صورت خطی و به صورت درجه دوم برای هر دو دسته کامپوزیت های ریختگی و اکسترود شده افزایش پیدا می کند، در حالی که چگالی نسبی کامپوزیت ها با پیروی از تابعی درجه دوم کاهش می یابد. با این حال به ازای تمامی درصدهای حجمی، چگالی های ظاهری و نسبی کامپوزیت های اکسترود شده بالاتر از نمونه های مشابه ریختگی قرار داشت. در مقابل، برای درصد حجمی تخلخل، عکس این رفتار مشاهده گردید؛ که بیانگر کاهش میزان تخلخل بر اثر انجام اکستروژن می باشد. بر خلاف اثرگذاری جدی درصد حجمی ذرات آلومینا، ظاهرا خواص فیزیکی کامپوزیت های اکسترود شده مستقل از دمای اکستروژن رفتار می نمود.

    کلید واژگان: کامپوزیت زمینه منیزیمی, چگالی, تخلخل, ریخته گری گردابی, اکستروژن گرم}
    Reza Rahmany Gorji, Hassan Jafari, Ali Alizadeh

    In this paper, ZX51-xAl2O3 (x=0, 2.25, 4.5, and 6.75 vol%) magnesium matrix composites were fabricated by stir casting and then were hot extruded at 300, 350, and 400°C. After precise measuring of density based on Archimedes’ principle, physical properties of produced composites including apparent density, relative density, and volume percentage of porosity were investigated and also were statistically analyzed with the aid of Regression. The results showed that the apparent density and volume percentage of the porosity increase linearly and quadratically respectively for both the as-cast and extruded composites, while the relative density of the composites decreases by a second-order polynomial function when the amount of particle reinforcements increases. However, for all volume percentages of the reinforcement, the apparent and relative densities of the extruded composites were higher than those of the as-cast counterparts. In contrast, an opposite behaviour was observed for volume percentage of porosity; indicating of decreasing porosity content in consequence of extrusion processing. Contrary to serious effects of alumina particles volume percentage, physical properties of the extruded composites seemingly behaved independent of extrusion temperature.

    Keywords: Magnesium matrix composite, Density, Porosity, Stir casting, Hot extrusion}
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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال