ساخت و مشخصه يابي كامپوزيت زمينه آلومينيومي تقويت شده با سيم هاي فولادي با پوشش Ni-P

Synthesis and characterization of Al-based composite reinforced by Ni-P coated interconnected-steel wires

در اين مقاله ساخت كامپوزيت زمينه آلومينيومي تقويت شده با سيم هاي درهم تنيده ي فولادي به روش ريخته گري نفوذدهي بررسي شده است. سيم هاي فولادي پوشش دار با يك ساختار منظم به صورت دوبعدي و با درصدهاي حجمي مختلف و در يك راستاي مشخص در درون قالب فلزي محكم شده و مذاب آلومينيوم خالص بدون اعمال فشار اضافي به درون الياف نفوذ داده مي شود. جهت بهبود ترشوندگي و جلوگيري از تشكيل فازهاي بين فلزي در فصل مشترك الياف و زمينه، پوشش نازك Ni-P به روش الكترولس بر روي الياف فولادي اعمال شد. نتايج بررسي فصل مشترك بين آلومينيوم و الياف پوشش دار توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني نشان داد كه فصل مشترك خوبي بين زمينه و تقويت كننده ايجاد شده و ترشوندگي بهبود يافته است. همچنين آناليز EDAX نشان داد كه پوشش نازك Ni-P به خوبي مانع از تماس و واكنش Al و Fe مي شود. خواص مكانيكي كامپوزيت هاي ساخته شده با الياف پوشش دار با نمونه ي آلومينيوم خالص مقايسه شد. استحكام كششي و مدوال الاستيسيته كامپوزيت هاي تقويت شده با 3% حجمي الياف پوشش دار نسبت به ديگر نمونه ها بيشتر بوده و نزديك به مقدار پيش بيني شده توسط قانون اختلاط مي باشد.

In this study, an Al-based composite was reinforced with the interconnected-steel wires using melt infiltration route followed by hot rolling. No extra pressure was applied during infiltration. In order to increase wettability of steel wires by molten aluminium, an electroless deposition technique was applied to coat a thin Ni-P coating on steel wires. Microstructural characterization conducted on composite samples showed good interfacial integrity between matrix and reinforcements. According to EDAX analysis, thin Ni-P coating causes no contact between Al and fibers and prevents the harmful reaction of Al and Fe. Tensile tests on composite samples with different volume percentage revealed that strength and elastic modulus of both composites increased, even with a low volume percentage of reinforcing wires, and their values are close to which theoretically measured by ROM.