بررسي تأثير نرخ كرنش و ريزساختار بر رفتار سيلان نانوكامپوزيت پايه A356 در فرآيند فورجينگ

كارشناسي ارشد

امروزه نانوكامپوزيت‌هاي زمينه فلزي با استقبال قابل توجهي در صنايع گوناگون مواجه شده‌اند. در ميان انواع نانوكامپوزيت‌هاي زمينه فلزي نيز نانوكامپوزيت‌هاي زمينه آلومينيم با ذرات استحكام‌بخش كاربيد سيليسيم‌، اكسيد آلومينيوم، كاربيد تيتانيم، كاربيد بور و ... به دلايل متعددي رواج بيشتري يافته‌اند كه به روش‌هاي مختلفي توليد مي شوند. درميان انواع روش‌هاي توليد، روش ريخته‌گري به علت سرعت بالا‌تر و هزينه‌هاي پايين‌تر بيش از ساير روش‌ها در توليد قطعات كامپوزيتي مورد توجه قرارگرفته و بهينه است. اما اين نانوكامپوزيت‌ها به خاطر عيوب و نقائص ناشي از فرآيند ريخته‌گري اغلب با مشكلات گسترده در شكل‌دهي همراه هستند. بنابراين دغدغه‌ي موجود در شكل‌دهي نانوكامپوزيت‌هاي زمينه آلومينيمي توليد شده به روش ريخته‌گري، علت انجام پژوهش حاضر است. در اين پژوهش، نمونه‌ها با آلياژ 356A به عنوان زمينه و ذرات با اندازه متوسط 50 نانومتري Al2O3 آلفا با درصدهاي وزني 5/0، 1 و 5/1 به عنوان تقويت‌كننده ريخته‌گري شدند. براي ريخته‌گري نمونه‌ها از كوره مجهز به همزن الكترومغناطيس استفاده شد. پس از آن نمونه‌ها با نرخ كرنش‌هاي 001/0، 01/0، 1/0 و 5/0 بر ثانيه و دماهاي 350، 400، 450 و 500 درجه سانتي‌گراد تحت آزمايش فشار گرم تا افت ناگهاني نيرو، قرار گرفتند. همچنين نمونه‌ها با نرخ كرنش 0007/0 بر ثانيه در دماي محيط مورد آزمايش فشار تك محوره قرار گرفتند. جهت مشخصه‌يابي نمونه‌ها نيز از ميكروسكوپ نوري، الكتروني روبشي و طيف‌سنجي پراش انرژي پرتو ايكس استفاده شد. پس از بررسي نتايج حاصل از آزمايش‌ها مشاهده شد كه حداكثر استحكام نانوكامپوزيت‌ها در دماي 400 درجه سانتي‌گراد و نرخ كرنش 5/0 رخ مي‌دهد. همچنين بررسي شد كه با كاهش درصد وزني ذرات تقويت‌كننده در زمينه از 5/1 به 5/0، استحكام تسليم و نهايي فشاري كل ماده به ترتيب 10 و 15 درصد افزايش مي‌يابد كه نشان‌دهنده‌ي خوشه‌اي شدن نسبي نانوذرات در درصد وزني‌هاي بالاتر است. واژه‌هاي كليدي: نانوكامپوزيت- آلومينيوم 356A -فشار گرم

193392

دانشگاه علم و صنعت ايران

شكل دادن فلزات

دكتر سيد حسين رضوي - دكتر حسين ثقفيان لاريجاني