بهبود ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ آلومينيم 356A به روش كامپوكستينگ

Improving of Microstructure and Mechanical Properties of Al-A356 Alloy with Compo-Casting Method

كامپوزيت هاي آلومينا/آلومينيم به دليل چگالي پايين و استحكام مكانيكي خوب در صنايعي چون خودروسازي و هوافضا كاربرد دارند. در اين پژوهش، اثر همزن مكانيكي در دماي دو فازي مايع- جامد و تزريق ذرات آلومينا با گاز خنثي (آرگون) بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ Al-A356 مورد بررسي قرار گرفت. به منظور دستيابي به بهبود ترشوندگي و توزيع ذرات آلومينا در زمينه، عمليات حرارتي ذرات در دماي 1100 درجه سانتي گراد به مدت 20 دقيقه قبل از تزريق به دوغاب انجام شد. در اين تحقيق، روش كامپوكستينگ جهت توليد كامپوزيت زمينه آلومينيمي تقويت شده با ميكروذرات آلومينا استفاده شد. به منظور ارزيابي خواص مكانيكي آزمون هاي سختي، فشار و ضربه انجام شد. نتايج مكانيكي نشان داد كه همزدن دوغاب و افزودن ذرات آلومينا موجب بهبود سختي، استحكام فشاري و انرژي ضربه مي شود. بهترين خواص مكانيكي با استفاده از ذرات آلومينا و فرآيند كامپوكستينگ بدست آمد. در نهايت مقادير سختي، استحكام فشاري و انرژي شكست نمونه حاصل از فرآيند كامپوكستينگ نسبت به نمونه حاصل از ريخته گري ثقلي به ترتيب 37، 231 و 51 درصد افزايش يافت

Aluminum/alumina composites are used in automotive and aerospace industries due to their low density and good mechanical strength. In this research, the effect of mechanical stirring of slurry in liquid-solid phase temperature and injection of alumina powder with inert gas (Ar) on microstructure and mechanical properties of Al-A356 alloy is investigated. In order to improve of the wettability and homogenous distribution of alumina powder in the Al–matrix, heat treatment of alumina particles in 1100 ?C for 20 min before injection in slurry is done. In this study, compo-casting method was used to fabricate aluminum matrix composite reinforced with micro alumina particles. To investigate the mechanical properties of hardness tests, impact and compression test are employed. Mechanical results showed that the stirring of slurry and addition of alumina improved the hardness, compression strength and impact energy. Using alumina particles and compo-casting process the best mechanical properties are obtained. Finally, the hardness, compression strength and impact energy of the samples that were produced by compo-casting method are compared to the convectional casting and showed an increase of 37, 231 and 51 percent, respectively.