For Better Performance Please Use Chrome or Firefox Web Browser

Mohsen Ghahremanian - محسن قهرمانيان

Grade: 
Graduated

عنوان : توليد و مشخصه يابي كامپوزيت نيمه جامد زمينه آلومينيوم-سيليسيم تقويت شده با ذرات كاربيد سيليسيم به روش تزريق در مذاب

TITLE : Production and Characterization of Al-Si-SiCp Semi Solid Composite by Particle Injection in the melt

چكيده

  درچنددهه اخير بهينه سازي پارامترهاي فرايند به منظور توليد كامپوزيت هاي زمينه فلزي همواره از زمينه هاي اصلي تحقيقات درزمينه مهندسي مواد به شماررفته است. در اين پژوهش,كامپوزيت   p SiC-Al-7wt%Si به روش كامپوكست   توليدگرديد و تاثيرپارامترهاي فرايند ازجمله سرعت هم زدن، دماي اضافه كردن ذرات تقويت كننده p SiC ، روش واردكردن ذرات تقويت كننده p SiC ، دماي ريخته گري و درصد ذرات تقويت كننده p SiC برخصوصيات كامپوزيت توليدشده مورد بررسي قرار گرفت. ذرات تقويت كننده به دو صورت پودر p SiC اوليه و پودر كامپوزيتي p SiC Al- حاصل ازآسياب كاري پودرهاي   Al و p SiC توسط گازآرگون به داخل مذاب تزريق شد. نتايج حاكي ازآن است كه با اضافه كردن ذرات   تقويت كننده   به صورت پودركامپوزيتي p SiC Al- درمقايسه باحالتي كه   در آن ذرات   p SiC بدون آسياب كاري وارد مذاب شدند، هم درصدپودرباقيمانده درمذاب و همچنين توزيع اين ذرات بهبوديافت،   به طوري كه امكان وارد ساختن تا حدود 18 درصد ذرات pSiC با اندازه متوسط حدود 3 ميكرون رافراهم ساخت. نتايج نشان دادكه باافزايش سرعت هم زدن تا 500 دوردردقيقه، درصد ذرات تقويت كننده   باقيمانده در مذاب افزايش يافت. سرعت هم زدن بالاتر از اين مقدارموجب كاهش درصد پودر باقيمانده در مذاب گرديد، اما منجر به حصول توزيع يكنواخت تري از ذرات تقويت كننده   p SiC درزمينه شد. مشاهدات ساختاري نشان داد كه درنقاطي ازنمونه ها كپسول هاي كامپوزيتي p SiC Al- به صورت اوليه باقي مانده اند.   اضافه كردن 1% منيزيم به عنوان عنصرفعال سطحي تاثيرقابل ملاحظه اي در درصد پودر باقيمانده درمذاب داشت. نتايج مربوط به دماهاي ريخته گري نشان داد كه با ورود به منطقه دمايي نيمه جامد، درصدپودر تقويت كننده باقيمانده در مذاب تا كسرجامد3/0 افزايش يافت. بررسي ميزان تخلخل نمونه ها بيانگر افزايش درصد تخلخل با افزايش سرعت هم زدن، كاهش دماي ريخته گري و افزايش درصد ذرات تقويت كننده بود. سختي ومقاومت به سايش نمونه ها وابسته به درصد ذرات تقويت كننده باقيمانده درمذاب ودرصدتخلخل كامپوزيت هاي ريخته شده است. تحت شرائط مناسب،   سختي نمونه هاي ريختگي كامپوزيتي تا حدود دو برابر نمونه غير كامپوزيتي افزايش و كاهش وزن نمونه ها پس از مسافت 1000 متر سايش از حدود 5/13 ميلي گرم براي نمونه غير كامپوزيتي به حدود 1 ميلي گرم   براي نمونه كامپوزيتي با20% ذرات SiCp كاهش يافت.

abstract

In this work Al-Si-SiCp composites were produced by injection of the reinforcement in the form of SiCp particles or a specially made particulate composite powder of aluminum and SiCp into the melt of proper composition at a temperature corresponding to different solid fractions. This project presents the results of the investigation on the effects of reinforcement addition form, reinforcement addition temperature, stirring speed and magnesium addition on the incorporation and distribution of the reinforcement particles. The results showed that incorporation of SiCp particles was considerably improved by their injection in the form of milled Al/SiCp composite powder. Better particle wetting, improved particle dispersion and reduced particles size were achieved by injection of milled Al/SiCp composite powder instead of SiCp powder.Magnesium addition and high temperature injection were necessary for achieving good incorporation. Reinforcement incorporation was improved by increasing the stirring speed up to 500 rpm, after which the incorporation decreased slowly. Hardne   of reinforced samples is increased two times rather than unreinforced samples. Wear examination shows that loss weight after 1000m was decrease from 13.5 mg for the unreinforced sample   to 1mg for reinforced sample

تحت نظارت وف ایرانی