بررسی خواص مکانیکی و ریزساختاری نانوکامپوزیت ریختگی Al-5Cu-1Mg تقویت شده با نانوصفحات گرافن

مهندسی متالورژی و مواد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 28 مرداد 1403   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2024.85648.1132

نویسنده

محمد علی پور^*

گروه مهندسی مواد- دانشکده مکانیک-دانشگاه تبریز- تبریز-ایران

چکیده

ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت آلیاژ آلومینیوم Al-5Cu-1Mg تقویت شده با نانوصفحه گرافن (GNPs) تولید شده توسط آسیاب گلوله ای و ریخته گری بررسی شده است. ابتدا برای بهبود ترشوندگی نانوصفحات گرافن با مذاب یک مرحله متالورژی پودر انجام شد. بروی پودر آلومینیوم با گرافن به مدت 2 ساعت آسیاکاری مکانیکی انجام شد. سپس این پیش سازه به مذاب اضافه شد. وجود GNP های پراکنده با سطح ویژه بالا به طور قابل توجهی استحکام کامپوزیت را افزایش می دهد. مطالعات ریزساختاری آلیاژ نشان داد که افزودن GNPs اندازه دانه را کاهش می‌دهد، اما افزودن محتوای GNP بیشتر (1 درصد وزنی GNPs) اندازه دانه را به‌طور قابل‌توجهی تغییر نمی‌دهد. بررسی‌های بیشتر روی آزمایش‌های کششی نشان داد که افزودن GNP باعث افزایش استحکام کششی نهایی (UTS) می‌شود. در مقادیر بالاتر GNP، وجود آگلومره گرافن در مرزهای دانه‌ها مسیر مطلوبی برای رشد ترک است. کامپوزیت حاوی wt..% GNP 0.5 استحکام کششی 310 را نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها

کامپوزیت های زمینه فلزی (MMCs)؛ خواص مکانیکی؛ ریزساختارها؛ فرآوری پودر

مراجع