بررسی و مطالعه تاثیر ماهیت ذرات استحکام دهنده و پارامترهای فرآیند ساخت بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت های ذره ای بر پایه آلومینیم

در این تحقیق خواص و رفتار مکانیکی کامپوزیت های ذره ای زمینه فلزی بر پایه آلیاژ یوتکتیکی Si ۱۲%Al- و ذرات تقویت کننده TiC Al۲O۳ و B۴C ساخته شده به روش ریخته گری گردابی در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. از پارامترهای مورد بررسی می توان به درصد ذرات استحکام دهنده، دمای ریختن مذاب، سرعت و زمان هم زدن مذاب و نوع همزن اشاره نمود. به دلیل سبک بودن و قابلیت اکسیداسیون ذرات بخصوص در مورد TiC و B۴C اضافه کردن آنها به واسطه فویل های آلومینیومی انجام گرفته که توزیع بهتری را نشان می دهد و شدت اکسیداسیون کمتری حاصل می شود. نتایج نشان می دهد که ریخته گری مذاب در بازه دمایی  C ۷۵۰-۷۰۰، سرعت هم زدن در بازه ۷۵۰-۷۰۰ دور بر دقیقه، استفاده از همزن با پره های توربینی و با زاویه ۳۰ درجه نسبت به محور دوران، افزودن ذرات سرامیکی تقویت کننده با نرخ ۲/۱-۲۷۵/۰ گرم بر ثانیه و زمان همزدن حداکثر تا ۶ دقیقه برای ذرات کاربیدی و حداکثر تا ۱۷ دقیقه برای آلومینا، کامپوزیتی با توزیع یکنواخت تری از ذرات و با خواص مکانیکی بالاتر را داده بدون اینکه مشکلات مربوط به جذب گاز های محیطی و اکسیداسیون را به دنبال داشته باشد. مشاهدات میکروسکوپی و نتایج مربوط به خواص مکانیکی نشان می دهد که Al-Al۲O۳ و در درجه بعد Al-TiC قابلیت تر شوندگی و توزیع بالاتری در مذاب نسبت به Al-B۴C دارند به طوری که افزایش تا کمتر از ۲۵% برای آلومینا و کمتر از ۱۸% برای کاربید تیتانیم و زیر ۱۰% کاربید بور توزیع ذرات یکنواخت بوده و خواص مکانیکی افزایش می یابد. با وجود این کامپوزیت B۴C %۱۰ Al- بالاترین خواص مکانیکی را داده است.