Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Panepour,Mahmood Meratian isfahani
مسعود پنجه پور (استاد مشاور) محمود مراتيان اصفهاني (استاد راهنما)
 
STUDENT
Farshid Mirshahi
فرشيد ميرشاهي

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 سالهاي اخير کامپوزيت هاي زمينه منيزيمي تقويت شده با ذرات سراميکي بدليل دارا بودن استحکام ويژه بالا و چگالي کم مورد توجه محققين قرار گرفته است. در اين ميان روش غيرواکنش گر درجا يکي از جديدترين روشهاي توليد اين نوع کامپوزيت هاست، که بدليل سادگي فرايند بازيافت آن، از لحاظ زيست محيطي داراي بيشترين اهميت است. در تحقيق حاضر، توليد کامپوزيت Mg/Mg 2 Si به روش غيرواکنش گر درجا انجام شد. نتايج حاصل از اين بررسي نشان داد که ساختار کامپوزيت محصول، شامل ذرات فاز اوليه Mg 2 Si، ساختار يوتکتيکي Mg-Mg 2 Si و منيزيم بود. ساختار ذرات Mg 2 Si ساختاري درشت و دندريتي بود که اين ساختار موجب کاهش خواص مکانيکي گرديد. بدين منظور، جهت بهسازي اين ساختار از دو روش حرارتي و شيميايي استفاده شد. يک سيستم انجماد جهت دار به منظور بررسي انجمادي کامپوزيت مذکور و تاثير سرعت سرد شدن بر ساختار تقويت کننده طراحي، ساخته و استفاده شد. مورفولوژي ذرات تقويت کننده در سرعت هاي سرد شدن بالا به حالت چند وجهي تبديل شد و اندازه ذرات بطور چشمگيري کاهش يافت. بهبود خواص مکانيکي در سرعت هاي سرد شدن بالا شاهدي بر موفقيت آميز بودن اين عمليات بود. با افزايش 5/0% وزني بيسموت قبل از ريخته گري، ساختار ذرات Mg 2 Si به چند وجهي تبديل شد و همچنين اندازه ذرات اوليه Mg 2 Si کاهش يافت. آزمون هاي کشش در سه دما (C°24، C°150 و C°220) بر سه نوع نمونه منيزيم خالص، کامپوزيت Mg/Mg 2 Si و حالت بهسازي شده اين کامپوزيت انجام شد. بدليل ساختار مناسب در شرايط بهسازي، خواص کششي در دماي C°24 و C°150 نسبت به کامپوزيت Mg/Mg 2 Si بهسازي نشده افزايش نشان داد. در محدوده دمايي C°220، کاهش بيش از حد استحکام نهايي کامپوزيت ملاحظه شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی