بررسي سطوح شكست ناشي از تنش كششي دركامپوزيت هاي Al/ZrO2 ساخته شده به روش گردابي

Investigation on Surfaces Fracture of Al/ZrO2 Composites Produced by Vortex Technique

در اين پژوهش كامپوزيت Al/ZrO2 از طريق روش گردابي يا اختلاط مستقيم تهيه گرديد. در اين روش، ذرات ZrO2 به قطر 1 ميكرون به آلياژ Al-356 در حالت مذاب افزوده گرديد و در قالب فلزي ريخته گري شد. تاثير پارامترهاي درصد حجمي (V%) ذرات ZrO2 و دماهاي مختلف مذاب آلومينيوم، بر بيشينه استحكام كششي كامپوزيت مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصله، نشاندهنده افزايش بيشينه استحكام كششي نمونه هاي كامپوزيتي نسبت به فلز زمينه مي باشد به طوري كه در بهترين حالت در نمونه اي با 15 درصد حجمي سراميك و دماي ريخته گري 750 درجه سانتيگراد، با استحكام كششي برابر 232 مگاپاسكال ، 70% افزايش در استحكام نسبت به فلز زمينه حاصل گرديد. همچنين با بررسي سطوح شكست ايجاد شده در نمونه هاي كامپوزيتي Al-ZrO2 ، شكست ايجاد شده در اين نمونه ها، از نوع ترد تشخيص داده شد كه بسته به متغيرهاي مذكور تشديد مي گردد

The objective of the present investigation was to evaluate the mechanical properties of Al/ZrO2 composite prepared via vortex (direct incorporation) method. An Al-356 alloy and ZrO2 particles with average size of 1 micron as the reinforcing material were used as the raw materials. The results showed that addition of ZrO2 particles to the matrix increases significantly the mechanical properties of aluminum. The UTS of a sample having 15 vol. percent ZrO2 prepared at 750oC, increased from 145 to 232 MPa. The Al-356/ZrO2 composite specimens fail in a macroscopically brittle manner with little or no necking observed around the fracture site and with a relatively flat fracture surface.