بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت A356/SiC تولید شده به روش گردابی اصلاح شده

Abstract

در این تحقیق، تاثیر درصد وزنی نانوذرات سرامیکی بر نحوه‌‌ی توزیع و خواص مکانیکی کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از نانوذرات SiC با متوسط اندازه ذره 80 نانومتر استفاده شد که با درصدهای وزنی ۰.۵، ۱ و ۱.۵ به مذاب در دمای °∁610 و به روش ریخته‌گری گردابی اصلاح شده به همراه فشار گاز خنثی تزریق شد. بررسی‌های ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) نشان داد که نانوکامپوزیت‌ها از ریزساختار ظریف‌تری نسبت به آلیاژ تقویت نشده برخوردارند به طوری که میانگین انداره بازوهای دندریتی تا 50 درصد کاهش یافته است و توزیع ذرات در زمینه با کاهش درصد وزنی بهبود می‌یابد. بررسی سختی نمونه‌ها توسط سختی سنجی برینل نشان داد که وجود ذرات مقاوم‌ساز موجب افزایش سختی نمونه‌های کامپوزیتی شده و بیشترین سختی مربوط به نمونه با ۰.۵% وزنی از نانوذرات SiC با افزایش 40 درصدی در سختی است. درصد تخلخل نمونه های ریختگی با استفاده از روش ارشمیدس و محاسبه اختلاف چگالی واقعی و ظاهری اندازه‌گیری شد و مشخص شد با افزایش درصد وزنی ذرات SiC از ۰.۵ به ۱.۵ ، حدودا 3% بر میزان تخلخل موجود در نمونه‌ها افزوده می شود.