ساخت مادهی مرکب آلیاژ آلومینیم A356/نیترید بور هگزاگونال و بررسی خواص مکانیکی آن

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه یزد

چکیده

در این تحقیق، مادهی مرکب آلومینیم با ذرات فاز دوّم از جنس نیترید بور هگزاگونال در سه حالت پودر خام، پودر پوشش داده شده با الکترولِسِ نیکل- فسفر و پودر پوشش داده شده با نیکل- فسفر بر روی پودر آلومینیم، ت شد. ذرات پودر توسط همزن های متفاوت و با سرعت های چرخش مختلف در مذاب مخلوط شدند. آزمونهای کشش و سختیسنجی بر روی نمونههای مادهی مرکب انجام شدند و مادهی مرکبی با بهترین خواص از میان آن‌ها انتخاب شد. سطح پودرهای آماده سازی شده برای ساخت مادهی مرکب، آنالیز عنصری بهوسیلهی میکروآنالیزور پراش انرژی پرتوی ایکس (EDAX) انجام شد. افزون بر این، سطح پوشش یافتهی پودر و سطح شکست مادهی مرکب بهمنظور بررسی وضعیت پودر بعد از پوشش دهی و بعد از قرار گرفتن در زمینه، توسط میکروسکپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شدند. بررسی‌های انجام شده نشان دادند که پوشش دهی پودر نیترید بور بر روی ذرات درشت تر از جنس زمینه از پوشش دهی الکترولِس بهتنهایی بر روی پودر مؤثرتر است. درصد بهینهی پودر نیترید بور برای افزودن به مذاب آلومینیم برابر با 6 درصد وزنی بهدست آمد. افزون بر این، همزن چهارپرّه با جریان شعاعی برای ساخت کامپوزیت آلومینیم/نیترید بور بهعنوان یک انتخاب مناسب معرفی شد. در نهایت، نشان داده شد که بر خلاف آلیاژ های تک فازی، استحکام کششی مواد مرکب با سختی آنها متناسب نیست، بهگونهای که با کاهش استحکام کششی، سختی ممکن است افزایش یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Manufacturing A356 Aluminum Alloy/Hexagonal Boron Nitride Composite and Evaluation of its Mechanical Properties

نویسندگان [English]

  • masoud Moshrefifar
  • amin Hakimizad
چکیده [English]

In the present investigation, a metal matrix composite consisting of A356 aluminum alloy matrix has been produced by the addition of boron nitride powder with three different conditions, i.e. raw powder, coated powder using Ni-P electroless bath and coated aluminum particles with Ni-P/BN surface composite. Moreover, parameters such as impeller shape and rotation speed have been examined in order to obtain their optimized conditions. Tensile and hardness measurement tests were carried out to choose the composite sample with superior mechanical properties. Surface of the powders were analyzed by EDAX. In addition, surface of the coated powder and the fractured surface of composite samples were examined using scanning electron microscope (SEM). The results showed the optimum value of added powder to be 6% after being coated on aluminum particles using the Ni-P electroless bath. Furthermore, the agitator of four-blade type with a radial flow was found to be a good choice for the manufacture of aluminum/boron nitride composite. It was shown that unlike single phase alloys, tensile strength of composite materials is not proportional to their hardness, e.g. a decrease in the tensile strength may cause an increase in the hardness of the composite.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Composite
  • Boron Nitride
  • A356 Aluminum alloy
  • Ni-P Electroless
CAPTCHA Image