ساخت و مشخصه يابي كامپوزيت زمينه آلومينيومي تقويت شده با الياف فولادي

Fabrication and characterization of aluminium base casting composite reinforced with short steel fibers

امروزه به دليل خواص مطلوب، استفاده از كامپوزيت ها در حال فزوني مي باشد. كامپوزيت هاي زمينه فلزي كه از جمله پركاربردترين انواع كامپوزيت ها مي باشند نيز از اين قاعده مستثني نيستند. در اين مقاله خواص فيزيكي و مكانيكي و ريزساختار كامپوزيت زمينه آلومينيومي حاوي الياف استحكام دهنده ي فولادي مورد بررسي قرار گرفته قابليت ترشوندگي الياف توسط مذاب، با استفاده از فرايند پوشش كاري الكترولس، بر روي الياف، پوشش نيكل- فسفر اعمال شد. سپس با استفاده از روش ريخته گري گردابي، كامپوزيت آلومينيوم -فولاد با درصدهاي وزني مختلف الياف فولادي، در قالب فلزي تهيه گرديد و خواص فيزيكي و مكانيكي و ساختار ميكروسكوپي نمونه ها در مقايسه با هم و در قياس با آلومينيوم خالص بررسي شد. بر اساس نتايج به دست آمده، با افزايش درصد الياف، سختي و دانسيته افزايش مي يابد ضمن اينكه استحكام در 6 درصد وزني از الياف، به بيشترين مقدار خود مي رسد. توزيع الياف در زمينه نيز يكنواخت مي باشد. در نتيجه در كاربردهايي كه سختي، استحكام يا مقاومت به سايش بالا مدنظر باشد، استفاده از اين نوع كامپوزيت با درصد الياف مناسب، منطقي و داراي تئجيه اقتصادي مي باشد.

Composites such as metal matrix composites are being used increasingly because of their desirable properties. In this investigation the mechanical properties and microstructures of aluminium base composites with varying weight percents of steel fiber reinforcements have been studied. Using the electroless method, the fibers were coated with Ni-P coating for inhibition of the formation of chemical reactions between steel fibers and aluminium matrix. Al-Fe composites were prepared through liquid process vortex method in a carbon steel die (St37). The mechanical properties and microstructures of these composites were compared with pure commercial aluminium. According to the results, when the weight percent of fibers increases, hardness and density increase too and the strength in a certain weight percent of fibers reaches to maximum amount and after it decreases again. Therefore in applications that higher hardness, strength or wear properties is necessary, using this type of composite with appropriate fiber percentage is reasonable and economical.