مطالعه خواص مكانيكي نانوكامپوزيت Al-5wt%Mg تقويت شده با ذرات MgZn2 به روش درجا توسط آلياژسازي مكانيكي

Study of mechanical properties of Al-5wt%Mg nanocomposite reinforced with MgZn2 particle Product in-Situ method by mechanical alloying

آلياژهاي آلومينيم- منيزيم داراي كاربردهاي زيادي در صنايع هوافضا و دريايي هستند.اين آلياژها به خاطر سبكي وزني در صورت افزايش استحكام مزايا و كارايي بالاتري خواهند داشت. يكي از روشهاي ايجاد افزايش استحكام استفاده از آلياژسازي مكانيكي و ايجاد ساختار نانوكامپوزيتي از آن است.در اين پژوهش نانوكامپوزيت Al-5wt%Mg به عنوان زمينه انتخاب شده است و فاز تقويت كننده تركيب بين فلزي MgZn2 است كه اين تركيب بين فلزي به صورت ريخته گري توليد و سپس به صورت پودر درآورده شده است. مقادير مختلفي از فازهاي تقويت كننده (2، 5، 8 درصد وزني)را با Al-5wt%Mg به نسبت وزني گلوله به پودر 10:1 در آسياب سايشي براي مدت 20 ساعت قرار داده شده تا ساختار نانوكامپوزيت حاصل شود. براي ساخت نمونه هاي مناسب از پودر براي تعيين استحكام فشاري، سختي، وزن مخصوص و گرفتن تصاوير SEM از روش فشرده سازي گرم استفاده شده است. نتايج آزمايشها حاكي از كاهش چگالي نسبي با افزايش درصد وزني فاز تقويت كننده است و بيشترين مقدار سختي و استحكام فشاري براي نمونه حاوي 2 درصد وزني MgZn2 مي باشد.

Aluminum-magnesium alloys have found numerous applications in aerospace and marine industries. Once their strength is enhanced, these alloys will incorporate greater advantages and performance due to their light weight. Mechanical alloying and creating nano composite structures are common methods to improve the strength.Al-5wt% Mg nanocomposite has been chosen as the matrix phase with the reinforcement phase being MgZn2 intermetallic compound. The intermetallic compound is made through casting and then pulverized. Various amounts of the reinforcement phases (2,5 and 8 wt%) with Al-5 wt% Mg at 10:1 weight ratio were fed into an attrition mill for 20 hours to yield the desired nano composite structure. Hot press (HP) technique is used to make proper samples from the powder in order to determine compressive strength, hardness, density, in addition to take SEM micrograph. The results from experiments indicate the relative density decrease with increasing weight percentage of MgZn2.The maximum hardness number and compressive strength were associated with the sample containing 2wt% MgZn2.