Skip to main content
SUPERVISOR
Rahmatollah Emadi,Behzad Niroumand
رحمت اله عمادي (استاد راهنما) بهزاد نيرومند (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.
کامپوزيت‌هاي زمينه آلومينيمي به دليل خواصي همچون استحکام ويژه بالا, مقاومت به سايش خوب, ضريب انبساط حرارتي پايين و مقاومت به اکسيداسيون بالا مصرف زيادي را در صنعت خودروسازي, صنايع نظامي و صنايع هوافضا پيدا کرده‌اند.يکي از روش‌هاي جديد ساخت مواد کامپوزيتي زمينه آلومينيمي روش نفوذدهي مذاب به درون فوم‌هاي سراميکي توسط ريخته‌گري کوبشي است. در اين پژوهش, توليد کامپوزيت زمينه آلومينيمي(آلياژ A356)-آلومينا با روش ريخته‌گري کوبشي مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور دماي پيش‌گرم قالب و فوم سراميکي آلومينايي به ترتيب 300 و 700 درجه سانتي‌گراد انتخاب شد و نمونه‌ها در دماهاي بارريزي 700، 750 و 800 درجه سانتي‌گراد تحت فشارهاي MPa 50، 75، 100 و 125 ريخته‌گري شدند. نتايج نشان داد که با افزايش فشار ريخته‌گري از MPa50 بهMPa 125 با توجه به انجماد تحت فشاردرصد تخلخل به کمتر از %1 رسيد و ريزساختار نمونه‌ها از دندريتي درشت تبديل به دانه‌هاي ريز محوري شدند. با افزايش فشار ريخته‌گري کوبشي از MPa 50 به MPa 125 در دماي باريزي 700 درجه سانتي‌گراد، استحکام تسليم آلياژ % 5/5 افزايش يافته در حالي که استحکام تسليم کامپوزيت محتوي % 20 حجمي تقويت کننده، % 15 و استحکام تسليم کامپوزيت با % 25 حجمي آلومينا، % 25 افزايش يافت ولي افزايش استحکام تسليم نمونه‌ها در دماي بارريزي 800 درجه سانتي‌گراد به دليل افزايش تخلخل، کمتر از دماي 700 درجه سانتي‌گراد شد. با افزايش دماي ريخته‌گري از 700 به 800 درجه سانتي‌گراد، استحکام فشاري نهايي آلياژ % 5/10 کاهش يافته در حاليکه استحکام فشاري نهايي کامپوزيت محتوي % 20 حجمي تقويت کننده، % 2/22 و استحکام فشاري نهايي کامپوزيت با % 25 حجمي آلومينا، % 5/4 کاهش يافته است. درصد کرنش فشاري فشاري نمونه‌هاي کامپوزيتي در دماي 700 درجه سانتي‌گراد از فشار MPa 50 تا MPa 100، حاوي %20 و %25 تقويت کننده به ترتيب %9/8 و %6/10 بهبود يافته است. در فشارهاي بيشتر از MPa 100 با وجود اينکه ريزساختار ريختگي ريزتر و دانه‌ها محوري شده‌اند ولي درصد کرنش فشاري نمونه‌هاي کامپوزيتي کمتر شده، اين به دليل خرد شدن فوم‌هاي سراميکي در اين نمونه‌ها است که تاثير منفي بر روي خواص مکانيکي نمونه‌هاي کامپوزيتي داشته است. افزايش در مقاومت به سايش نمونه‌هاي کامپوزيتي را مي‌توان به افزايش مقاومت به تغيير شکل پلاستيک نمونه‌هاي کامپوزيتي در اثر حضور فوم‌هاي سراميکي، نسبت داد. به طور کلي کاهش تخلخل و اندازه? دانه?هاي زمينه در بهبود خواص سايشي کامپوزيت?هاي توليدي با روش ريخته‌گري کوبشي نيز موثر است. با در نظر گرفتن تلفيقي از خواص سايشي و مکانيکي, نتايج اين پژوهش شرايط بهينه توليد کامپوزيت ريختگي آلومينيم-آلومينا را به صورت دماي بارريزي 700 درجه سانتي‌گراد, فشار ريخته‌گري MPa 100 و درصد تقويت کننده %25 نشان مي‌دهد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی