Skip to main content
SUPERVISOR
Rahmatollah Emadi,Behzad Niroumand
رحمت اله عمادی (استاد راهنما) بهزاد نیرومند (استاد مشاور)
 
STUDENT
Reza Mardanpour
رضا مردان پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386
Recently, the demands for lightweight materials having high strength and high stiffness have attracted much interest in the development of the fabrication processes for metal matrix composites (MMCs). In this research is focused on Al 2 O 3 -alloy aluminum (A356) composite obtained via infiltration by squeeze casting `into porous ceramics of aluminum oxide (Al 2 O 3 ). Applied pressures for infiltration melt aluminum into perform of alumina were 50, 75, 100 and 125 MPa under casting temperatures 700, 750 and 800 ? C. The microstructural features, mechanical properties and wear characteristics of the composites and alloy were investigated. The results indicated that a homogenous distribution of Al 2 O 3 particle in the aluminum matrix, which is almost free of pores, can be obtained by squeeze casting method. The size of the ? Al phase and eutectic silicon phase decreased with increasing applied pressure. Higher strength and lower wear rates were observed in the composite materials than the unreinforced aluminum alloy part. However, a marked decrease in ductility of the composites arising from adding of perform of alumina was obtained. By increase in applied pressure from 50 to 100 MPa,at 700 ? C, yield strength and ultimate compression strength in the composite include 20 Vol.% alumina preform were up 15% and 26% ,respectively. Also in the composite include 25 Vol.% alumina preform, yield strength and ultimate compression strength were up to 25% and 4/8% ,respectively. In the applied pressure more than 125 MPa happened crushing of alumina preform consequently decreased the mechanical properties. The fracture surface of the Al 2 O 3 /A356 composite include 20 Vol.% alumina showed brittle fracture characteristics: on the fracture surfaces of the composite, broken and cleaved alumina preform were observed and the cracks were initiated in the brittle eutectic silicon phase.
کامپوزیت‌های زمینه آلومینیمی به دلیل خواصی همچون استحکام ویژه بالا, مقاومت به سایش خوب, ضریب انبساط حرارتی پایین و مقاومت به اکسیداسیون بالا مصرف زیادی را در صنعت خودروسازی, صنایع نظامی و صنایع هوافضا پیدا کرده‌اند.یکی از روش‌های جدید ساخت مواد کامپوزیتی زمینه آلومینیمی روش نفوذدهی مذاب به درون فوم‌های سرامیکی توسط ریخته‌گری کوبشی است. در این پژوهش, تولید کامپوزیت زمینه آلومینیمی(آلیاژ A356)-آلومینا با روش ریخته‌گری کوبشی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور دمای پیش‌گرم قالب و فوم سرامیکی آلومینایی به ترتیب 300 و 700 درجه سانتی‌گراد انتخاب شد و نمونه‌ها در دماهای بارریزی 700، 750 و 800 درجه سانتی‌گراد تحت فشارهای MPa 50، 75، 100 و 125 ریخته‌گری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش فشار ریخته‌گری از MPa50 بهMPa 125 با توجه به انجماد تحت فشاردرصد تخلخل به کمتر از %1 رسید و ریزساختار نمونه‌ها از دندریتی درشت تبدیل به دانه‌های ریز محوری شدند. با افزایش فشار ریخته‌گری کوبشی از MPa 50 به MPa 125 در دمای باریزی 700 درجه سانتی‌گراد، استحکام تسلیم آلیاژ % 5/5 افزایش یافته در حالی که استحکام تسلیم کامپوزیت محتوی % 20 حجمی تقویت کننده، % 15 و استحکام تسلیم کامپوزیت با % 25 حجمی آلومینا، % 25 افزایش یافت ولی افزایش استحکام تسلیم نمونه‌ها در دمای بارریزی 800 درجه سانتی‌گراد به دلیل افزایش تخلخل، کمتر از دمای 700 درجه سانتی‌گراد شد. با افزایش دمای ریخته‌گری از 700 به 800 درجه سانتی‌گراد، استحکام فشاری نهایی آلیاژ % 5/10 کاهش یافته در حالیکه استحکام فشاری نهایی کامپوزیت محتوی % 20 حجمی تقویت کننده، % 2/22 و استحکام فشاری نهایی کامپوزیت با % 25 حجمی آلومینا، % 5/4 کاهش یافته است. درصد کرنش فشاری فشاری نمونه‌های کامپوزیتی در دمای 700 درجه سانتی‌گراد از فشار MPa 50 تا MPa 100، حاوی %20 و %25 تقویت کننده به ترتیب %9/8 و %6/10 بهبود یافته است. در فشارهای بیشتر از MPa 100 با وجود اینکه ریزساختار ریختگی ریزتر و دانه‌ها محوری شده‌اند ولی درصد کرنش فشاری نمونه‌های کامپوزیتی کمتر شده، این به دلیل خرد شدن فوم‌های سرامیکی در این نمونه‌ها است که تاثیر منفی بر روی خواص مکانیکی نمونه‌های کامپوزیتی داشته است. افزایش در مقاومت به سایش نمونه‌های کامپوزیتی را می‌توان به افزایش مقاومت به تغییر شکل پلاستیک نمونه‌های کامپوزیتی در اثر حضور فوم‌های سرامیکی، نسبت داد. به طور کلی کاهش تخلخل و اندازه? دانه?های زمینه در بهبود خواص سایشی کامپوزیت?های تولیدی با روش ریخته‌گری کوبشی نیز موثر است. با در نظر گرفتن تلفیقی از خواص سایشی و مکانیکی, نتایج این پژوهش شرایط بهینه تولید کامپوزیت ریختگی آلومینیم-آلومینا را به صورت دمای بارریزی 700 درجه سانتی‌گراد, فشار ریخته‌گری MPa 100 و درصد تقویت کننده %25 نشان می‌دهد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی