۲۳۰۰۸پ
per
مطالعه‌ی فرایند تولید، ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت پایه منیزیمی AZ۹۱D با ذرات تقویت‌کننده‌ی SiC با حد بارگذاری بالا، تهیه شده به روش فرآوری نیمه‌جامد پودری از براده‌های آلیاژ منیزیم
An Investigation of the Fabrication Process, Microstructure and Mechanical Properties of High SiC-Loaded Magnesium AZ۹۱D Alloy Composites, Produced by Semi-Solid Powder Processing of Magnesium Alloy Chips
/سمیه‌نیک مردان
: فنی مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۴
، راشدی
۱۲۴ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
ساخت و تولید
۱۳۹۸/۰۶/۱۷
تبریز
فرآوری نیمه‌جامد پودری (SPP) روشی است که متالورژی پودر سنتی را با شیوه‌های شکل‌دهی نیمه‌جامد ترکیب کرده و می‌تواند کامپوزیت‌های زمینه فلزی را با هزینه‌ی پایین و کارایی بالا تولید کند .در این تحقیق از روش SPP برای ساخت کامپوزیت پایه منیزیمی AZ۹۱D تقویت شده با ذرات کاربید سیلیسیوم با حد بارگذاری بالا استفاده شد .به منظور تولید پودر با خواص مناسب از براده‌های آلیاژ منیزیمAZ۹۱D ، فرایند آسیاکاری مکانیکی به عنوان یک روش بازیافتی مؤثر در جلوگیری از مصرف زاید مواد خام و انرژی به‌کار رفت .پس از این که براده‌ها از لحاظ اندازه و ترکیب شیمیایی مورد بررسی قرار گرفتند، آسیای مکانیکی براده‌ها در آسیای گلوله‌ای سیاره‌ای انرژی بالا انجام و تأثیر پارامترهای آسیای مکانیکی) زمان، نسبت وزنی گلوله به پودر (بر پودر نهایی تولید شده) مورفولوژی، اندازه‌ی ذرات و بازدهی پودر (بررسی شد .پودر تولید شده با درصدها و اندازه‌های مختلف ذرات SiC مخلوط شد و آلیاژسازی مکانیکی آن‌ها در همان آسیا انجام گرفت .پودر کامپوزیتی حاصل نیز توسطFESEM ، PSA و XRD مورد بررسی قرار گرفت .نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهند در هر دو فرایند آسیاکاری و آلیاژسازی مکانیکی، با انتخاب نسبت وزنی گلوله به پودر بالا می‌توان در زمان‌های آسیای پایین‌تری به پودر با اندازه‌ی ذرات ریزتر، بازدهی بیشتر و توزیع یکنواخت‌تر ذرات کامپوزیتی دست یافت .پودر کامپوزیت‌های پایه فلزی حاصل از مرحله‌ی آلیاژسازی مکانیکی، تحت فشارها و زمان‌های نگهداری مختلف در محدوده‌ی دمایی نیمه‌جامد) در چندین دمای مختلف (توسط دستگاه اسپارک پلاسما زینترینگ (SPS) متراکم شدند .رفتار تراکمی مخلوط پودر زمینه‌ی فلزی و SiC با کسرهای مایع و کسر حجمی و اندازه‌ی ذرات SiC مختلف بررسی و محدوده‌ی SPP برحسب بارگذاری فاز تقویت‌کننده تعیین شد .ریزساختار، چگالی، سختی، استحکام فشاری و همچنین فازهای موجود در نمونه‌های زینتر شده مورد بررسی قرار گرفتند .نتایج به‌دست آمده نشان دادند نمونه‌های کامپوزیتی زینتر شده در محدوده‌ی دمایی نیمه‌جامد شامل ۴۰ و ۵۰ درصد وزنی ذرات کاربید سیلیسیوم ۲ میکرونی تحت فشارها و زمان‌های نگهداری تعیین شده، دارای تخلخل بسیار کم در ریزساختار و خواص مکانیکی مناسب می‌باشند
m SiC particles under specified pressures and holding times, have very low porosity in microstructure and suitable mechanical propertiesإSemi-solid powder processing (SPP) is a technology that combines traditional powder metallurgy and semi-solid forming methods and has potential to produce metal matrix composites with low cost and high efficiency. In this research, SPP was used to fabricate magnesium alloy AZ91D matrix composite with high SiC reinforcement loading. To produce powders with proper properties from the AZ91D magnesium alloy chips, mechanical milling process as an effective recycling method in preventing from the waste of raw materials and energy consumption was used. After the chips were examined in terms of size and chemical composition, the mechanical milling of chips in a high-energy planetary ball mill was done and the effect of mechanical milling parameters (time, ball to powder ratio) on final obtained powder (morphology, particle size and powder yield) was studied. The produced powder was mixed with different percentages and sizes of SiC particles and mechanical alloying of them was performed in the same mill. The obtained composite powder was also studied by FESEM, PSA and XRD. The results show that in both mechanical milling and alloying processes, by choosing the higher ball to powder ratio, smaller particle size, higher yield and more uniform distribution of composite particles can be achieved at lower milling times. The mechanically alloyed metal matrix composite powders were densified under different pressure and holding times in semi-solid temperature range (at several different temperatures) using spark plasma sintering (SPS) apparatus. The densification behavior of the metal matrix and SiC powder mixtures was investigated with different liquid fractions and SiC particle size and volume fractions, and the limit of SPP was determined in terms of reinforcement phase loading. Microstructure, density, hardness, compressive strength and also present phases in the sintered samples were studied. The obtained results showed the composite samples sintered in the semi-solid temperature range containing 40 and 50 wt. - 2
An Investigation of the Fabrication Process, Microstructure and Mechanical Properties of High SiC-Loaded Magnesium AZ۹۱D Alloy Composites, Produced by Semi-Solid Powder Processing of Magnesium Alloy Chips
نیک مردان، سمیه
Nikmardan, Somayeh
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
