بررسی خواص استحکامی اسفنج‌هایی از جنس ماده‌ی مرکب زمینه آلومینیم تولید شده به‌روش متالورژی پودر

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

• سمانه نیک سیرت ¹
• علیرضا مجتهدزاده ²
• مسعود رنگی ³

¹ دانشگاه تهران

² دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

³ دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات تهران

10.22067/ma.v26i2.30386

چکیده

در این تحقیق، اسفنج های آلومینیمی تقویت شده با ذرات آلومینا و کاربید سیلیسیم (به‌میزان‌های 5،10و 15درصد وزنی) با استفاده از عامل فضاساز کلرید سدیم، به‌روش متالورژی پودر تولید شدند. بررسی های انجام گرفته، افزایش چشم‌گیر خواص استحکامی (تنش تسلیم و مدول کش‌سان) اسفنج های ماده‌ی مرکب را نسبت به اسفنج آلومینیمی نشان دادند. حضور ذرات سرامیکی در ساختار سلولی اسفنج ها، باعث شد تا تنش فشاری به ذرات منتقل شده و خواص استحکامی بهبود یابند. اسفنج ماده‌ی مرکب آلومینیم با 10درصد کاربید سیلیسیم با استحکام تسلیم MPa 85/11 و مدول کش‌سان GPa 617/0، بهترین خواص را نسبت به سایر نمونه‌های اسفنجی داشت.

کلیدواژه‌ها

• فوم کامپوزیتی
• آلومینا
• کاربید سیلیسیم
• استحکام فشاری

---

عنوان مقاله [English]

An Investigation of the Strength Properties of Aluminium-Based Composite Foams Produced by Powder Metallurgy Method

نویسندگان [English]

• samaneh niksirat ¹
• alireza mojtahedzadeh ²
• masoud rangi ³

¹ university of tehran

² islamic azad university

³ islamic azad university

چکیده [English]

In this research, aluminum foams reinforced by alumina and silicon carbide particles (5, 10 and 15%wt.) containing sodium chloride as the space-holder component were produced by powder metallurgy method. Strength properties of composite foams (yield strength and elastic modulus) were significantly increased compared with aluminum foams. The presence of ceramic particles within the foam cellular structure caused the compressive stress to be transferred into the ceramic particles and led to an improvement of the strength properties. The aluminum foams reinforced with 10%wt. silicon carbide among all the composite foam samples showed the best mechanical properties (i.e. the yield strength of 11.85 MPa and the elastic modulus of 0.617GPa).

کلیدواژه‌ها [English]

• Composite Foam
• Alumina
• Silicium Carbide
• Compression Tension

مراجع

N. Michailidis, F. Stergioudi, "Establishment of process parameters for producing Al-foam by dissolution and powder sintering method", Materials and Design, Vol. 32 pp. 1559–1564, (2011).

2. X. H. You, F. Wang, L. C. Wang, "The structure control of aluminum foams produced by powder compacted foaming process", Acta Metallurgica Sinica, Vol. 17, pp. 279-282, (2004).

3. V. Kevokijan, "Low cost aluminium foams made by CaCO3 particulates", MJoM, Vol. 16, pp. 205-219, (2010).

4. J. Banhart, "Industrialisation of aluminium foam technology", Proceedings of the ninth International Conference on aluminium alloys, Germany, pp. 764-770, (2004).

5. M. F. Ashby, A. Evans, N. A. Fleck, L. J. Gibson, J. W. Hutchinson and H. N. G. Wadley, "Metal foams: a design guide", Butterworth- Heinemann, MA, USA,( 2000).

6. H. W. Seeliger, "Aluminum Foam Sandwich (AFS)- ready for market introduction", Proceedings of the third International Conference on Met Foam Cellular Metals- Manufacture, Production, Application, Germany, pp. 5- 12, (2003).

7. S. Esmaeelzadeh, A. Simchi, D. Lehmhus, "Effects of SiC addition on foaming behavior and mechanical properties of AlSi7-TiH2 powder compacts", International Conference on Porous Metals and Metal Foaming Technology, Japan, pp. 101-106, (2005).

8. L. P. Lefebvre, J. Banhart, D. C. Dunand, "Porous Metals and Metallic Foams: Current Status and Recent Developments", Advanced Engineering Materials 10(9), 775–787 (2008).

9. H. Tamura, Y. Tanaka, F. Saito, K.I. Kondo, "Quantitative analysis of debris from SiC-fiber-reinforced aluminum-alloy targets impacted by spherical projectiles", International Journal of Impact Engineering, Vol. 38, pp. 686-696, (2011).

10. S. Asavavisithchai, R. Tantisiriphaiboon, "On the production of aluminium foams stabilised using particles of rice hush ash", Chiang Mai J. Sci, Vol. 36, pp. 302-311, (2009).

11. D. D. Luong, O. M. Strbik, V. H. Hammond, N. Gupta, K. Cho, "Development of high performance lightweight aluminum alloy/SiC hollow sphere syntactic foams and compressivecharacterization at quasi-static and high strain rates", Journal of Alloys and Compounds, Vol. 550, pp. 412–422, (2013).

12. M. Guden, S. Yuksel, "SiC-particulate aluminum composite foams produced from powder compacts: foaming and compression behavior", Journal of Materials Science, Vol. 41, pp. 4075–4084, (2006).

13. SeksakAsavavisithchai* and RathTantisiriphaiboon, "On the production of aluminium foams stabilised using particles of rice husk ash", Chiang Mai J. Sci. 2009; Vol. 36, pp.302-311, (2009).