بررسی تاثیر بهسازی تبریدی بر ریزساختار و اندیس کیفیت کامپوزیت Al-15Mg2Si

نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین

2 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) (IKIU)، قزوین، ایران

10.22034/frj.2020.210848.1112

چکیده

کامپوزیت های Al-Mg2Si به دلیل استحکام ویژه مناسب و خواص تریبولوژیکی عالی در صنایع خودروسازی و هوا-فضا مورد استفاده قرار می گیرند. دست یابی به خواص برتر در این کامپوزیت ها، مستلزم کنترل صحیح مورفولوژی، ابعاد و نحوه توزیع ذرات Mg2Si در زمینه است. در این تحقیق تاثیر افزایش سرعت انجماد (بهسازی تبریدی) بر ساختار و اندیس کیفیت کامپوزیت Al-15Mg2Si بررسی شده است. عملیات ریخته گری نمونه های کامپوزیتی در قالب های مختلف با سرعت انجماد متوسط متفاوت (7/2، 5/5، 1/17 و C/s 5/57) انجام شد. بر اساس نتایج مطالعات ریزساختاری و آنالیز تصویری، با افزایش سرعت انجماد، ابعاد ذرات بین فلزی Mg2Si کاهش یافته و توزیع ذرات در زمینه بهبود می یابد. افزایش سرعت انجماد علاوه بر این موجب افزایش سختی زمینه و کاهش اندازه دانه ها می شود به گونه ای که با افزایش سرعت انجماد از 7/2 به C/s 5/57 اندازه متوسط دانه‌ها حدود 93 درصد کاهش می یابد. این تغییرات ساختاری موجب بهبود استحکام کششی، درصد ازدیاد طول و در نتیجه اندیس کیفیت کامپوزیت می شود. اندیس کیفیت نمونه منجمد شده تحت سرعت C/s 5/57 حدود 240 درصد بیش از مقدار مربوطه در کامپوزیت منجمد شده تحت سرعت C/s 7/2 است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An investigation on the effect of chill modification on microstructure and quality index of Al-15Mg2Si composite

نویسندگان [English]

  • Elaheh Saffari 1
  • Reza Taghiabadi 2
1 Department of Metallurgy and Materials Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, IRAN
2 Imam khomeini international university
چکیده [English]

Cast Al-15Mg2Si composites due to appropriate specific strength and tribological properties are widely used in automotive and aerospace industries. The improved properties of these composites are governed by the correct controlling of morphology, size, and distribution of primary Mg2Si particles. In this study the effect of solidification cooling rate (chill modification) was investigated on structure and quality index of Al-15Mg2Si composite. The casting operation was performed in different molds with varying cooling rates of 2.7, 5.5, 17.1, and 57.5 C/s. According to the microstructural observation and image analysis results, increasing the solidification rate resulted in refinement of primary Mg2Si particles and improvement of their distribution in the matrix. The increased solidification cooling rate, moreover, refined the grains so that increasing cooling rate from 2.7 to 57.5 C/s resulted in 93% reduction in grain size. These microstructural variations improved the composite tensile strength, fracture strain, and quality index. The quality index of composite solidified at 2.7 C/s was found to be lower than that of composite solidified at cooling rate of 57.5 C/s by 240%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Composite
  • Al-Mg2Si
  • Chill modification
  • tensile properties
  • Quality index

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 13 بهمن 1398
  • تاریخ دریافت: 16 آذر 1398
  • تاریخ بازنگری: 20 فروردین 1399
  • تاریخ پذیرش: 13 بهمن 1398