تاثیر ذرات نانومتری SiC بر خواص مکانیکی و رفتار سایش کامپوزیت های هیبریدی AZ91/Mg2Si/5%SiC

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه تهران

10.22076/me.2024.2006605.1382

چکیده

کامپوزیت‌های هیبریدی ترکیبی از خواص نظیر مدول کششی، استحکام فشاری و مقاومت به سایش را فراهم می-کنند که در مواد کامپوزیتی معمولی قابل حصول نیست. معمولا در این نوع کامپوزیت‌ها از یک یا دو جز تقویت کننده خارجی به همراه ذرات تشکیل شده در داخل آلیاژ به عنوان تقویت کننده درجا استفاده می‌شود و حسن این روش استفاده همزمان از مزایا و خواص مثبت این تقویت کننده‌ها است. در این پژوهش، کامپوزیت‌ هیبریدی AZ91/Mg2Si/5wt%SiCP حاوی ذرات میکرومتری SiC انتخاب شده و مقادیر ۱ و ۲ درصد وزنی ذرات نانومتری SiC به این کامپوزیت اضافه شدند. ریزساختار، سختی، استحکام فشاری و همچنین رفتار سایشی نمونه-های آلیاژ پایه AZ91 و کامپوزیت های مذکور در دو حالت ریختگی و اکسترود شده بررسی و مقایسه شدند. بررسی‌های ریزساختاری نشان دادند که با حضور Mg2Si و افزایش نانو ذرات SiC، اندازه دانه کاهش یافته است. با افزودن مقادیر ۱ و ۲ درصد ذرات نانومتری SiC، میزان سختی، استحکام فشاری و مقاومت به سایش در دو حالت ریختگی و اکسترود شده نسبت به کامپوزیت حاوی ۵ درصد ذرات میکرومتری SiC و همچنین آلیاژ زمینه، افزایش قابل ملاحظه‌ای را نشان داد. در نتیجه، استفاده همزمان از مقادیر کمتر ذرات میکرو و نانومتری در مقایسه با کامپوزیت‌های حاوی مقادیر بالاتر ذرات میکرومتری گزینه بهتری جهت افزایش خواص مکانیکی و مقاومت به سایش است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effects of nanosized SiC particles on mechanical properties and wear behavior of AZ91/Mg2Si/5%SiC hybrid composites

نویسندگان [English]

  • Mohammad Zarghami
  • Mehdi Malekan
  • Massoud Emamy
University of Tehran
چکیده [English]

Hybrid composites provide a combination of properties such as tensile modulus, compressive strength and wear resistance, which cannot be obtained in ordinary composite materials. Usaully, these composites involves of one or two ex-situ and in-situ reinforce particles. In this study, the hybrid composite AZ91/Mg2Si/5wt%SiCP with micron-sized SiC particles was selected and, 1 and 2wt% nano-sized SiC were added to this composite. The present study investigated the effect of bimodal size SiC particles on the microstructure, mechanical, and wear properties of the cast and extruded composites and compared to the composites with micron-sized SiC reinforcement and base alloy. The present of Mg2Si and nano-sized of SiC particles had positive influence on the microstructure refinement and decrement of the grain size. The results show that the adding of 1 and 2wt% nano-sized SiCp significantly improved the microstructure, mechanical properties and wear resistance of the AZ91 alloy after hot extrusion. Using a less amounts of micro particles along with nano particles is a proper choice to improve mechanical properties and wear resistance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hybrid composite
  • Hot extrusion
  • Microstructure
  • Mechanical properties
  • Wear behavior

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 30 بهمن 1402
  • تاریخ دریافت: 20 تیر 1402
  • تاریخ بازنگری: 24 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش: 30 بهمن 1402