اثر نیروی برشی اعمالی بر مورفولوژی و اندازه دندریت‌ها در نانوکامپوزیت‌های A356-Al2O3

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشگاه مواد و انرژی

2 استاد، پژوهشگاه مواد و انرژی

3 دانشیار، پژوهشگاه مواد و انرژی

چکیده

آلیاژهای Al-Si در صنایع خودروسازی بسیار پرکاربرد می‌باشند. مهمترین فاکتور ریزساختاری که تغییرات آن تأثیر بسیار زیادی بر خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت‌های ریختگی زمینه آلومنیومی بر‌جای می‌گذارد فواصل بین بازوهای دندریتی می‌باشد. در این پژوهش تأثیر نیروی برشی اعمالی بر مورفولوژی بازوهای دندریتی کامپوزیت‌های ساخته شده به روش سنتی، کوبشی و نیمه‌جامد مورد بررسی قرار گرفته است، همچنین تأثیر نیروی برشی اعمالی، زمان و دمای کامپوزیت‌سازی و تأثیر آنها بر مورفولوژی بازوهای دندریتی نیز مورد بررسی قرار گرفته و با توجه به نتایج به‌دست‌آمده بهترین شرایط گلوبولارسازی برای این نوع کامپوزیت در حالت کامپوکستینگ محاسبه شده است. در زمان هم‌زدن با جریان الکترومغناطیسی 70 آمپر در مدت زمان حدود 60 ثانیه، هم ‌زمان کروی‌ترین و کوچک‌ترین ذرات α به‌دست آمد، که انتظار بهترین خواص مکانیکی و سایشی را می‌توان داشت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effects of shear force on size and morphology of the dendrite arm spacing of A356-Al2O3 nano composites

نویسندگان [English]

  • Mohsen Ostad Shabani 1
  • Mohammad Reza Rahimipour 2
  • Mansour Razavi 3
  • Mohammad Zakeri 3
  • Leyla Nikzad 1
  • Iman Mobasherpour 1
1 Faculty of Materials and Energy Research Center, Tehran, Iran
2 Faculty of Materials and Energy Research Center, Tehran, Iran
3 Faculty of Materials and Energy Research Center, Tehran, Iran
چکیده [English]

Al-Si alloys are widely used in the automotive industry. The most important microstructural factor, the changes of which have a great impact on the physical and mechanical properties of cast aluminum composites, is the distance between the dendritic arms. In this study, the effect of applied shear force on the morphology of dendritic arms of composites made by traditional casting, squeeze and semi-solid casting methods has been investigated. The effect of applied shear force, time and temperature of compositing and their effect on dendritic arm morphology have also been investigated. According to the obtained results, the best globular temperature and time for this type of composite in semi-solid state has been calculated. When stirring with a 70 amp electromagnetic current for about 60 seconds, the smallest spherical and smallest α particles are obtained at the same time, which can be expected to have the best mechanical and abrasive properties. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Al-Si
  • Automotive
  • Casting
  • Nano

مراجع

[1] M. C. Srivastava, O. Lohne, International Journal of Metalcasting, 10, (2016), 556-565.
[2] A. A. Tofigh, M. O. Shabani, Acta Metallurgica Slovaca, 19, (2013), 94-104.
[3] M. O. Shabani, A. A. Tofigh, M. R. Rahimipour, M. Razavi, A. Mazahery, F. Heydari, Materiali in tehnologije, 48, (2014), 459-466.
[4] A. A. Tofigh, M. R. Rahimipour, M. O. Shabani, M. Alizadeh, F. Heydari, A. Mazahery, et al., Journal of Manufacturing Processes, 15, (2013), 518-523.
[5] J. Yang, O. J. Ilegbusi, Journal of Materials Engineering and Performance, 7, (1998), 637-642.
[6] A. Mazahery, M. Shabani, M. Rahimipour, A. Tofigh, M. Razavi, Kovove Mater, 50, (2012), 107-113.
[7] A. Mazahery, M. O. Shabani, Tribology Transactions, 56, (2013), 342-348.
[8] M. O. Shabani, A. Mazahery, Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 54, (2013), 154-160.
[9] M. Shamsipour, Z. Pahlevani, M. O. Shabani, A. Mazahery, Applied Physics A, 122, (2016), 1-14.
[10] A. A. Tofigh, M. R. Rahimipour, M. O. Shabani, P. Davami, Journal of Composite Materials, 49, (2015), 1653-1663.
[11] A. Mazahery, M. O. Shabani, Journal of Materials Science & Technology, 29, (2013), 423-428.
[12] A. Mazahery, M. Shabani, Archives of Metallurgy and Materials, 57, (2012), 93-103.
[13] M. Shamsipour, Z. Pahlevani, M. Shabani, A. Mazahery, KOVOVE MATERIALY-METALLIC MATERIALS, 55, (2017), 33-43.
[14] A. Mazahery, M. O. Shabani, Powder technology, 245, (2013), 146-155.
[15] A. A. Tofigh, M. O. Shabani, Ceramics International, 39, (2013), 7483-7490.
[16] M. R. Rahimipour, A. A. Tofigh, A. Mazahery, M. O. Shabani, Neural Computing and Applications, 24, (2014), 1531-1538.
[17] A. D. Moghadam, E. Omrani, P. L. Menezes, P. K. Rohatgi, Composites Part B: Engineering, 77, (2015), 402-420.
[18] H. Liu, X. He, P. Guo, editors. Numerical simulation on semi-solid die-casting of magnesium matrix composite based on orthogonal experiment. AIP Conference Proceedings; 2017: AIP Publishing.
[19] A. Mazahery, M. Alizadeh, M. O. Shabani, Transactions of the Indian Institute of Metals, 65, (2012), 393-398.
[20] K. M. Sree Manu, L. Ajay Raag, T. P. D. Rajan, M. Gupta, B. C. Pai, Metallurgical and Materials Transactions B, 47, (2016), 2799-2819.
[21] محسن استاد شعبانی، اثر دما، زمان و نیروی برشی اعمالی بر مورفولوژی و اندازه دندریت‌ها در نانوکامپوزیت‌های زمینه فلزی، گزارش پایانی از پروژه قراردادی، پژوهشگاه مواد و انرژی، 1400.
[22] M. O. Shabani, M. Shamsipour, A. Mazahery, Z. Pahlevani, Transactions of the Indian Institute of Metals, 71, (2018), 2095-2103.
[23] M. Shamsipour, Z. Pahlevani, M. O. Shabani, A. Mazahery, Applied Physics A, 122, (2016), 457.
تحقیقات موتور
دوره 67، شماره 67
تیر 1401
صفحه 24-29

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 15 بهمن 1400
  • تاریخ بازنگری: 29 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 29 اردیبهشت 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار