تولید درجا کامپوزیت های ریختگی پایه آلومینیمی تقویت شده با ذرات سرامیکی آلومینا
[پایاننامه]
/ساجد رحیمپور
: مهندسی مواد
، ۱۳۹۴
۱۲۳
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
تتبرا
0
کارشناسی ارشد
ریختهگری
۱۳۹۴/۰۸/۰۰
صنعتی سهند
کامپوزیتهای زمینه فلزی در زمینههای بسیاری از جمله صنعت خودروسازی، صنایع فضایی، حمل و نقل هوایی و همچنین کاربردهای ورزشی به دلیل وزن پایین، خواص مکانیکی مناسب و مقاومت به سایش عالی ارجحیت دارند .از آنجا که روش ریختهگری گردابی یکی از ارزانترین و سادهترین روشهای تولید کامپوزیت زمینه فلزی میباشد، از این روش برای تولید کامپوزیتهای زمینه آلومینیمی استفاده شد .برای بهبود کیفیت و ارتقا خواص مکانیکی کامپوزیتهای تولیدی، ترشوندگی ذرات تقویتکننده امری ضروری است .ذرات تقویتکننده به راحتی نمیتوانند توسط روشهای غوطهوری یا تزریق مستقیم ذرات در زیر سطح مذاب و یا از طریق گاز خنثی وارد مذاب شوند .روشهای مختلفی برای افزایش ترشوندگی ذرات تقویتکننده با آلیاژ زمینه به کار میروند که از جمله آنها میتوان به روش افزودن عناصر آلیاژی به آلیاژ زمینه، پوشش دادن ذرات تقویتکننده، عملیات حرارتی ذرات تقویتکننده و تولید کامپوزیت به روش درجا اشاره نمود .در این پژوهش برای تولید کامپوزیت درجا از روش اکسیداسیون مستقیم فلزی (DIMOX) استفاده شد .دراین روش فاز تقویتکننده در داخل مذاب تولید میشود، به این ترتیب که پودر اکسید اضافه شده در اثر واکنش جایگزینی، اکسیژن خود را در اختیار Al میگذارد و فاز تقویتکننده آلومینا تولید میشود .به منظور وارد کردن هر چه بهتر پودر اکسیدی و انجام هر چه بهتر واکنش جایگزینی برای تولید فاز آلومینا، پودر ترکیبی تهیه شد که شامل مخلوط پودر اکسید عنصر آلیاژی با پودر Al است .ابتدا آماده سازی پودرهای ترکیبی انجام شد که شامل دو مرحله فعالسازی مکانیکی و پیشگرم پودرهای ترکیبی بود .فعالسازی مکانیکی شامل آسیاکاری پودرهای ترکیبی در آسیاب سیارهای به مدت ۲ ساعت و پیشگرم پودرهای ترکیبی نیز به مدت ۲ ساعت در دمای ۴۰۰ انجام گرفت .به این ترتیب پودرهای ترکیبی برای اضافه شدن به مذاب آلومینیم آماده شدند .برای بررسی اثر تغییر پودرهای ترکیبی، متغیرهای دیگر ثابت در نظر گرفته شدند .پودرهای ترکیبی آماده شده تحت ریختهگری گردابی به مذاب آلومینیم اضافه شدند .افزودن پودرهای ترکیبی به مذاب آلومینیم در دمای ۸۵۰ درجه سانتیگراد انجام شده و مذاب طی ۶ دقیقه توسط همزن گرافیتی هم زده شد و به این ترتیب کامپوزیت پایه آلومینیمی به روش درجا تولید شد .استحکام کششی تا ۵۹ درصد و سختی در بهترین حالت از ۴۹ به ۹۱ ویکرز افزایش مییابند که مربوط به نمونه (Al-۱W M)-۶wt SiO۲است .علت بهبود خواص مکانیکی این نمونه، ترد بودن پودر SiO۲ و آگلومره نشدن آن به هنگام افزودن به مذاب است