بررسی اثر نانو ذره آلومینا و پارامترهای روش ریخته‌گری گردابی بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های آلومینیومی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه میبد، میبد، ایران

2 شرکت تعاونی نانوآلیاژ کویر یزد، یزد، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

4 دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه صنعتی شاهرود

doi
10.61186/masm.4.3.479.
چکیده

نانوکامپوزیت‌های زمینه فلزی موادی با خواص مختلف و متنوع و تاحدی قابل کنترل هستند و به همین دلیل امروزه تلاش می‌گردد تا کاربرد آن‌ها در صنایع مختلف عملی شود. در این راستا برای ساخت، توسعه و بهبود خواص آن‌ها تحقیقات زیادی صورت گرفته که منجر به ایجاد روش‌های جدیدی برای ساخت این مواد شده است. یکی از این روش‌ها، روش ریخته‌گری گردابی اصلاح شده است. در این تحقیق با مبنا قراردادن روش ریخته‌گری گردابی اصلاح‌شده، نانوکامپوزیت‌های زمینه آلومینیوم "A357" تقویت شده با نانوذرات آلومینا با درصد وزنی‌های 5/0، 1 و 5/1 درصد تحت شرایط مختلف نظیر سرعت سرد شدن مذاب و حالت آلیاژ، ساخته شده و خصوصیاتی نظیر سختی، استحکام کششی، استحکام تسلیم، تغییر طول در هنگام تسلیم، تغییر طول در هنگام شکست، مدول یانگ، چقرمگی شکست و کارسختی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد که با افزودن نانوذرات آلومینا به آلومینیوم A357، نانوکامپوزیتی به وجود می‌آید که خواص مکانیکی آن به مراتب بهتر از آلیاژ پایه است. از میان نانوکامپوزیت‌های ساخته شده تحت شرایط مختلف بهترین استحکام تسلیم متعلق به نانوکامپوزیت تقویت‌شده با ذرات نانوآلومینا با درصد وزنی 1 و بهترین استحکام تسلیم متعلق به نانوکامپوزیت تقویت‌شده با ذرات نانوآلومینا با درصد وزنی 5/0 تحت شرایط افزودن آمیژان به آلیاژ پایه در حالت نیمه‌جامد و ریخته‌گری با سرعت سردشدن پایین می‌باشد.