بررسي تاثير كسر حجمي آلومينا بر روي خواص مكانيكي و ريز ساختار كامپوزيت هاي A356/Al2O3

The effect of volume fraction of alumina particles on the microstructure and the mechanical properties of A356/Al2O3 composites

در اين تحقيق به مقايسه بين كامپوزيت با زمينه آلياژ A356 و تقويت شده با ذرات آلومينا با كسرهاي حجمي متفاومت ( 20% و 15 و 10 و 5) و آلياژ A356 كه با استفاده از روش ريخته گري گردابي (Stir casting) تهيه شده اند پرداخته شده است. بدين منظور پس از آماده سازي ذوب با استفاده از يك همزن مكانيكي و اعمال فوق ذوب مناسب براي كافي بودن سياليت ، مذاب به درون يك قالب فلزي ريخته گري گرديد. با مطالعه ر روي نمونه ها مشخص شد. كه با افزايش جزء حجمي ذرات آلومينا ابتدا استحكام نهايي در دماي اتاق از 211MPa براي الياژ بدون تقويت كننده تا 311MPa براي كامپوزيت با 15% آلومينا افزايش يافت ولي با افزايش بيشتر تقويت كننده تا 20% ، استحكام به 306MPa كاهش يافت كه علت اين امر آگلومره شدن ذرات آلومينا و در نتيجه كاهش اثر بخشي افزودن ذرات تقويت كننده تشخيص داده شد، در حالي كه داكتيليتي به صورت پيوسته با افزايش تقويت كننده از 9/8% براي زمينه به 1/44% براي كامپوزيت با 20% درصد حجمي آلومينا كاهش يافت.

In this study, the comparison between A356 aluminum alloy matrix composite reinforced with volume fractions of Alumina particles (5,10,15,20%) and unreinforced alloy that is prepared using stir casting have been carried out. For this purpose after the preparation of melting using a mechanical mixer and proper flux for adequate fluidity, molten metal poured into a metalic melt. The results of tensile test show that the ultimate strength at room temperature is increased by increasing of volume percent of alumina particles from 211 MPa for the matrix alloy to 311 MPa for the reinforced composite with 15% alumina, whereas with further increase in volume percent of alumina particles to 20%, strength decreased to 306 MPa. It could be attributed to agglomeration of alumina particles that reduces the effectiveness of adding reinforcing particles while the ductility has been reduced continuously from 9.8% for the not reinforced alloy to 1.44% for the composite with 20% volume percent of alumina.