Synthesis and Mechanical Evaluation of Al/Al2O3 Cast Composite Using Boron Trioxide
Metal matrix composites are a justify; BACKGROUND: white" Keywords: Metal matrix composite, in- situ method, Aluminothermic reaction, Stir cast, Microstructure
چکيده کامپوزيت هاي زمينه فلزي دسته اي از مواد پيشرفته مهندسي هستند که به دليل خواص منحصر به فردشان، کاربردهاي متنوعي در صنايع مختلف پيدا کرده اند. اين مواد از يک زمينه فلزي و يک فاز تقويت کننده معمولاً سراميکي تشکيل مي شوند. از بين فلزات متداول، آلومينيم و آلياژهاي آن بيشترين کاربرد را به عنوان زمينه در ساخت کامپوزيت ها پيدا کرده اند و امروزه اين کامپوزيت ها با استفاده از تقويت کننده هاي متنوعي توليد مي شوند. در اين پژوهش يک نوع کامپوزيت آلومينيم- آلوميناي ذره اي در جا، با استفاده از اکسيد غير فلزي (شبه فلزي) بر و در حالت مذاب توليد شده است. با در نظر گرفتن خصوصيت آلومينيم در احياي اکسيدهاي فلزي طي يک واکنش آلومينوترمي ، ابتدا مخلوطي از پودر آلومينيم و اکسيد بر در آسياب گلوله اي پرانرژي فعال و سپس با هدف انجام واکنش آلومينوترمي به منظور احياي اکسيد بر به صورت درجا در داخل مذاب، پودر فعال توليد شده به مذاب اضافه شد. آناليز حرارتي مخلوط پودري اوليه نشان از انجام واکنش آلومينوترمي درحدود 1000 درجه ي سانتيگراد داشت. پس از شروع آسياکاري، براي اطمينان از فعال شدن و همچنين عدم انجام واکنش آلومينوترمي حين آسياکاري، مخلوط پودري آلومينيم و اکسيد بر در زمان هاي مختلف به ترتيب تحت آناليز حرارتي و آزمون پراش پرتوي ايکس قرار گرفت. نتايج حاصل از آناليز حرارتي بيانگر کاهش تدريجي دماي انجام واکنش از حدود 1000 به حدود 600 درجه ي سانتيگراد بود. همچنين نتايج آزمون پراش پرتوي ايکس حاکي از اين بود که با آسياکاري مخلوط پودري به مدت حدود 30 ساعت، واکنش در محفظه ي آسياب انجام شد. طي فرايند ريخته گري گردابي، پس از افزودن پودر فعال شده به گرداب حاصل از چرخش همزن، دوغاب کامپوزيتي در يک قالب فلزي استوانه اي ريخته گري و منجمد شد. ريزساختار نمونه هاي کامپوزيتي ريختگي به صورت کيفي و کمي ارزيابي و مشاهده گرديد. ذرات آلومينا در اثر واکنش درجا در زمينه پراکنده شده اند. خواص مکانيکي نمونه هاي کامپوزيتي با نمونه غير کامپوزيتي متناظر آن مقايسه و نتايج نشان داد بالاترين درصد در افزايش استحکام کششي نهايي حدود 65 درصد و بالاترين افزايش سختي حدود 35 درصد است. همچنين مطابق انتظار درصد افزايش طول کاهش يافت. کلمات کليدي : کامپوزيت زمينه فلزي، روش درجا، واکنش آلومينوترمي، ريخته گري گردابي، ريزساختار