بررسي تاثير فرايند نورد گرم بر خواص و ريزساختار كامپوزيت Al-B4C به روش ريخته‏گري گردابي

Investigation the effect of hot rolling process on properties and microstructure of Al-B4C composite by vortex

در اين مقاله تاثير فرايند نورد گرم بر خواص و ريزساختار كامپوزيت Al-B4Cتوليد شده به روش ريخته‏گري گردابي بررسي شده است. براي ساخت نمونه‏هاي كامپوزيتي، سه درصد حجمي ذرات B4C با ميانگين اندازه ذرات 300 نانو متر به مذاب آلياژ Al-356 افزوده شد. عمليات نورد در دماي 350 درجه سانتي‏گراد روي قطعات ريختگي حاصل از 15 دقيقه اختلاط در دماي 850 درجه سانتي‏گراد صورت گرفت. براي بررسي خواص فيزيكي و مكانيكينمونه‌هاي كامپوزيتي، آزمون هاي تخلخل سنجي، سختي سنجي و استحكام كششي انجام گرفت. ريزساختار نمونه ها نيز به وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شد.نتايج نشان دهنده كاهش ميزان تخلخل، افزايش سختي و افزايش استحكام كششي قطعات كامپوزيتي نورد شده مي‏باشد. ميزان تخلخل قطعات كامپوزيتي قبل از عمليات نورد 05/2درصد بودكه پس از انجام عمليات نورد به 35/0درصد كاهشيافته است. استحكام كششي و سختي قطعات كامپوزيتيقبل و پس از عمليات نورد نيز به ترتيب MPa178 وMPa 293 و HBN 62 و HBN 101 به دست آمد.همچنين عمليات نورد گرم باعث نرم‏تر شدن شكست نمونه‏هاي كامپوزيتي توليد شده به روش ريخته‏گري گردابي شد.

In this article the effect of hot rolling process on properties and microstructure of Al-B4C composite is investigated. To produce the composite samples, 3 vol.% B4C particles with 300 nm average grain size added to melted Al-356 alloy. Rolling process was done at 350 °C on vortex samples that is made after 15 minutes mixing at 850 °C.Porosimetry, hardness and tensile strength tests were carried out to investigate the physical and mechanical properties of composite samples. Microstructures of the samples were also investigated by using scanning electron microscopy. The results indicate lowering the amount of porosity, increasing hardness and increasing tensile strength of rolling composites. The amount of porosity before rolling process was 2.05% that is decreased to 0.35% after rolling process. Tensile strength and hardness of composites before and after rolling process achieved 178 MPa and 293 MPa and 62 HBN and 101 HBN respectively. Also hot rolling process caused to more ductile fracture of composites that is produced by vortex.