Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Panepour,Mahmood Meratian isfahani
مسعود پنجه پور (استاد مشاور) محمود مراتیان اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Farshid Mirshahi
فرشید میرشاهی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Fabrication and Characterization of Mg/Mg2Si Composite by Non-reactive In-situ Process
In recent years, ceramic particles reinforced magnesium based composites have been considered in many researches because of their high specific strength and low density. Non-reactive in-situ process is one of the newly emerged method, in which of recycling of its scraps are advantageous. In the present work, the Mg/Mg 2 Si composite was synthesize using non-reactive in-situ method. Thermal and chemical methods were utilized for modification of primary Mg 2 Si particles. A directional solidification system was fabricated for studying of solidification process and effect of cooling rate on reinforcement structure. The results showed that the produced composite was containing primary Mg 2 Si particles, Mg-Mg 2 Si eutectic structure and Mg matrix. Mechanical properties were reduced because of coarse and denderitic structure of primary Mg 2 Si particles. With increasing cooling rates, the Mg 2 Si precipitated polygonally while in lower cooling rates, it solidified dendritically, mechanical properties was increased in high cooling rates. On the other hand, with addition of 0.5 wt. % bismuth to the melt, the primary of Mg 2 Si particles were convert to polygonal structures and the average size of their particle were reduced. Tensile tests in three different temperature (24°C, 150°C and 220°C) applied to pure magnesium, non-modified composite and modified composite. Tensile properties of modified composite in 24°C and 150°C were increased in comparison with non-modified composite. Unexpected reduction of tensile strength was observed at 220°C. Keywords: Mg/Mg 2 Si composite, Non-reactive in-situ composite, Directional solidification, Cooling rate, Structure, Mechanical properties, Modification.
در سالهای اخیر کامپوزیت های زمینه منیزیمی تقویت شده با ذرات سرامیکی بدلیل دارا بودن استحکام ویژه بالا و چگالی کم مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این میان روش غیرواکنش گر درجا یکی از جدیدترین روشهای تولید این نوع کامپوزیت هاست، که بدلیل سادگی فرایند بازیافت آن، از لحاظ زیست محیطی دارای بیشترین اهمیت است. در تحقیق حاضر، تولید کامپوزیت Mg/Mg 2 Si به روش غیرواکنش گر درجا انجام شد. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که ساختار کامپوزیت محصول، شامل ذرات فاز اولیه Mg 2 Si، ساختار یوتکتیکی Mg-Mg 2 Si و منیزیم بود. ساختار ذرات Mg 2 Si ساختاری درشت و دندریتی بود که این ساختار موجب کاهش خواص مکانیکی گردید. بدین منظور، جهت بهسازی این ساختار از دو روش حرارتی و شیمیایی استفاده شد. یک سیستم انجماد جهت دار به منظور بررسی انجمادی کامپوزیت مذکور و تاثیر سرعت سرد شدن بر ساختار تقویت کننده طراحی، ساخته و استفاده شد. مورفولوژی ذرات تقویت کننده در سرعت های سرد شدن بالا به حالت چند وجهی تبدیل شد و اندازه ذرات بطور چشمگیری کاهش یافت. بهبود خواص مکانیکی در سرعت های سرد شدن بالا شاهدی بر موفقیت آمیز بودن این عملیات بود. با افزایش 5/0% وزنی بیسموت قبل از ریخته گری، ساختار ذرات Mg 2 Si به چند وجهی تبدیل شد و همچنین اندازه ذرات اولیه Mg 2 Si کاهش یافت. آزمون های کشش در سه دما (C°24، C°150 و C°220) بر سه نوع نمونه منیزیم خالص، کامپوزیت Mg/Mg 2 Si و حالت بهسازی شده این کامپوزیت انجام شد. بدلیل ساختار مناسب در شرایط بهسازی، خواص کششی در دمای C°24 و C°150 نسبت به کامپوزیت Mg/Mg 2 Si بهسازی نشده افزایش نشان داد. در محدوده دمایی C°220، کاهش بیش از حد استحکام نهایی کامپوزیت ملاحظه شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی