تولید و مشخصه یابی کامپوزیت A356 تقویت‌شده با ذرات نانو و میکرومتری SiC به روش ریخته گری گردابی

Abstract

در این پژوهش کامپوزیت‌های ‌زمینه آلیاژ آلومینیم A356 تقویت‌شده با درصدهای وزنی مختلف از نانوذرات و ذرات میکرومتری SiC به ترتیب با میانگین اندازه 50 نانومتر و 5 میکرومتر توسط روش ریخته‌گری گردابی تولید شد. با توجه به نقش عملیات حرارتی T6 بر روی افزایش استحکام و سختی آلیاژ A356، کامپوزیت‌های به‌دست‌آمده تحت عملیات حرارتی T6 قرار داده شدند. سختی و خواص فشاری نمونه‌های کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت. میکرو‌ساختار نمونه‌ها نیز توسط میکروسکوپ‌های نوری، الکترونی روبشی و الکترونی گسیل میدانی بررسی شد. بررسی ریزساختاری نشان داد که انجام عملیات حرارتی T6 باعث تغییر در مورفولوژی سیلیسیم یوتکتیک شده و طی مرحله پیرسازی رسوب مستحکم Mg2Si در ساختار ایجاد می‌شود که باعث افزایش سختی و استحکام فشاری آلیاژ شده است. نتایج نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانوذرات، سختی و استحکام فشاری افزایش می‌یابد. نتایج حاصل از ریزساختار نمونه‌ها، توزیع نسبتاً یکنواختی را از ذرات تقویت‌کننده نشان داد. همچنین استحکام و سختی کامپوزیت‌های تقویت‌شده با نانوذرات بیشتر از کامپوزیت تقویت‌شده با ذرات میکرومتری با وجود درصد وزنی بالاتر بود. میزان سختی و استحکام فشاری در کرنش 35 درصد کامپوزیت عملیات حرارتی شده و تقویت‌شده با 1.5 درصد وزنی نانوذرات به ترتیب 62 برینل و 252 مگاپاسکال نسبت به آلیاژ پایه ریختگی بهبود یافته است.