بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت Al-5%Cu/SiC تولید شده به روش متالورژی پودر

نویسندگان

1 , Isfahan University of Technology

2 , isfahan university of technology

3 materials, najaf abad branch Islamic azad university

10.30501/jamt.2010.70231

چکیده

این تحقیق به بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت Al-5%Cu/SiC� با درصدهای مختلف وزنی 2،4و8 درصد SiC می�پردازد. از فرآیند متالورژی پودر برای ساخت نانوکامپوزیت استفاده شده است. پس از آسیاب�کاری، پودرهای حاصل در فشارMPa100 تحت پرس سرد و زینترینگ در دمای 590 درجه سانتی�گراد برای مدت یک ساعت در محیط آرگون قرارگرفتند. آزمایش�های چگالی�سنجی، سختی، استحکام فشاری و خمشی و سایش پین روی دیسک برای نمونه�ها صورت گرفت. ساختار میکروسکوپی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی( SEM) و میکروسکوپ نوری بررسی شد و آنالیز فازی با دستگاه (XRD) انجام شد. درمورد خواص فیزیکی حداکثر چگالی و حداقل تخلخل در 4 درصد وزنی کاربید سیلیسیم و بهترین استحکام فشاری و خمشی به ترتیب در صفر درصد وزنی و 2 درصد وزنی کاربید سیلیسیم حاصل شد. شیب کاهش وزن نمونه در اثر سایش نسبت به مسافت طی شده 039/0 بود. در این نانوکامپوزیت مشکلات عدم ترشوندگی و اختلاف ضریب انبساط حرارتی بین زمینه و تقویت�کننده دیده می�شود اما با وجود مشکلات موجود افزودن نانو ذرات کاربید سیلیسیم تا هشت درصد وزنی می�تواند 50 درصد سختی را افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of microstructure, mechanical and wear properties of nanocomposite Al-5%Cu/SiC produced by powder metallurgy method

چکیده [English]

This study investigated and compared mechanical and wear properties and microstructure of Al-5%Cu/SiC nanocomposites with 2, 4 and 8 weight percent of SiC. Powder metallurgy method was used to successfully fabricate the nanocomposites. After milling, the resulted powder was cold pressed into pellets at a pressure of 100 MPa. Then the samples were sintered at 590 °C for 1 hour in an argon atmosphere. Densitometry, hardness, compression and bending strength and wearing of pin on the disk tests were performed for all samples. The microstructure was examined by scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy. Phase analysis was conducted using XRD method. The sample with 4wt% of SiC had the maximum density and minimum porosity. However, the best compressive strength and bending strength results were obtained for samples with 0 and 2wt% SiC, respectively. In the wear resistance experiments, the proportion of the slope of the weight loss due to abrasion to distance travelled by the sample was 0.039. In the nanocomposites studied there are some problems like unwetability and difference in thermal expansions between the matrix and the reinforcement; however, addition of up to 8wt% nano SiC can increase the hardness by 50%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aluminum-based Nano Composite
  • copper
  • Silicon carbide
  • Powder Metallurgy