بررسي اثر همزن الكترومغناطيسي بر اندازه و مورفولوژي ذرات بين فلزي در نانوكامپوزيت-هاي A356-Al2O3

The effect of electromagnetic stirrer on the size and morphology of intermetallic particles in A356-Al2O3 nano composite

هدف از ساخت مواد كامپوزيتي زمينه فلزي به منظور استفاده در صنعت خودرو، تركيب خواص مطلوب مواد فلزي و سراميكي بوده است. كامپوزيت‌هاي زمينه فلزي را ميتوان به عنوان دسته‌اي از مواد پيشرفته در نظر گرفت كه داراي وزن كم، استحكام بالا، مدول الاستيسيته زياد، ضريب انبساط حرارتي كم و مقاومت سايشي مناسب مي‌باشند. با اين وجود يكي از مشكلات ساخت اين كامپوزيت‌ها ترشوندگي نامناسب ذرات تقويت كننده در مذاب آلومينيوم بوده كه محدوديت‌هايي در ساخت اينگونه كامپوزيت‌ها ايجاد مي‌نمايد. روش همزن الكترومغناطيسي به منظور غلبه بر مشكلات ناشي از حضور همزن مكانيكي در دوغاب ابداع شد؛ اين روش امروزه به عنوان پركاربردترين و سودمندترين روش مصرفي در فرآيندهاي نيمه‌جامد مطرح است. در اين پژوهش ساختار ذرات بين فلزي آهني حاصل شده در كامپوزيت زمينه آلومينيومي توليد شده به روش نيمه جامد با روش سنتي مقايسه شده است. نتايج نشان مي دهد در نمونه هاي نيمه جامد ذرات بين فلزي بسيار ريزتر و پراكنده تر شده اند در نتيجه نقاط تمركز تنش در اين نمونه ها بسيار كوچكتر و كمتر خواهد بود.

The purpose of making metal matrix composite materials for use in the automotive industry was to combine the desirable properties of metal and ceramic materials. Metal matrix composites can be considered as a group of advanced materials that have low weight, high strength, high modulus of elasticity, low thermal expansion coefficient and good abrasion resistance. However, one of the problems in making these composites is the low wettability of the reinforcing particles in the aluminum melt, which creates limitations in the fabrication of such composites. The electromagnetic stirrer method was developed to overcome the problems caused by the presence of a mechanical stirrer in the slurry; This method is considered as the most widely used and useful method in semi-solid processes today. In this study, the structure of ferrous intermetallic particles obtained in aluminum-based composites produced by semi-solid method is compared with the traditional method. The results show that in semi-solid samples the intermetallic particles are much finer and more dispersed, so the points with high stress in these samples will be much smaller and less.