این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۹، شماره ۴، صفحات ۹۸۱-۹۸۹
عنوان فارسی اثر فرآیند فورج چندجهته روی ریزساختار و خواص مکانیکی نانو کامپوزیت‌های AZ۳۱ تقویت‌شده با نانوذرات SiC
چکیده فارسی مقاله در این پژوهش 1/5% حجمی از نانوذرات SiC از طریق روش ریخته‌گری گردابی به آلیاژ منیزیم AZ31 افزوده شد. سپس شمش‌های ریختگی در دمای °C400 با نسبت اکستروژن 3/78 اکسترود شدند. پس از اکستروژن، مواد برای 2، 4، 6 و 8 عبور در معرض فرآیند فورج چندجهته در دمای °C320 قرار گرفتند. به‌منظور ارزیابی خواص مکانیکی مواد اکسترود و MDFشده، از آزمون‌های سنبه برشی (SPT) و میکروسختی ویکرز استفاده شد. نتایج به‌دست‌آمده از این آزمون‌ها نشان دادند که نانوذرات سرامیکی سخت باعث بهبود استحکام برشی و سختی آلیاژ زمینه شده‌اند. مقادیر استحکام برشی تسلیم، استحکام برشی نهایی و سختی آلیاژ اکسترودشده به‌ترتیب MPa86/70، MPa119/43 و HV52/55 به دست آمدند، در حالی ‌که در نانوکامپوزیت AZ31/SiCp اکسترودشده این مقادیر به‌ترتیب 9/91%، 5/48% و 13/99% افزایش یافتند. همچنین ملاحظه شد که نانوکامپوزیت‌های فرآوری‌شده با فرآیند فورج چندجهته خواص مکانیکی بهتری نسبت به مواد MDFنشده ارایه می‌دهند. نتایج مشخص کردند که پس از دو عبور اول، بهبود قابل توجهی در خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پدید آمده است، به‌طوری‌ که استحکام برشی تسلیم، استحکام برشی نهایی و سختی نسبت به حالت اکسترودشده به‌ترتیب 27/12%، 17/95% و 16/03% افزایش یافته‌اند. خواص مکانیکی طی عبورهای بعدی به‌صورت تناوبی با کاهش و افزایش همراه بودند. مشاهدات ریزساختاری نیز نشان دادند که روند تغییرات متوسط اندازه دانه، طی افزایش عبورهای MDF تناوبی بوده است. پس از عبور دوم دانه‌ها نسبت به حالت اکسترود ریزتر شدند و در دو عبور بعدی اندازه آنها افزایش یافت. از عبور چهارم تا عبور ششم اندازه دانه‌ها کاهش پیدا کرد و کمترین اندازه دانه در این حالت به دست آمد، در حالی‌ که در دو عبور آخر دانه‌ها کمی رشد کردند. با وجود ساختار ریزتر و همگن‌تری که در عبورهای ششم و هشتم ایجاد شد اما بهترین خواص مکانیکی در عبور دوم حاصل شد و این یعنی افزون بر تغییرات ریزساختاری تحولات ایجادشده در بافت ماده طی فرآیند MDF نیز خواص مکانیکی را تحت تاثیر قرار داده است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله ریخته‌گری گردابی،نانوذرات SiC،فورج چندجهته،خواص مکانیکی،اندازه دانه،
عنوان انگلیسی Effect of Multidirectional Forging on Microstructures and Mechanical Properties of Nano-SiC Reinforced AZ31 Nanocomposites
چکیده انگلیسی مقاله In this study, 1.5vol.% of SiC nanoparticles was added to AZ31 magnesium alloy via a stir-casting method. Next, the as-cast ingots were extruded at 400°C with the ratio of 3.78. After extruding, the materials were subjected to multidirectional forging (MDF) at 320°C for 2, 4, 6, and 8 passes. In order to evaluate the mechanical properties of extruded and MDFed materials, shear punch (SPT) and Vickers microhardness tests were applied. The results of these tests showed that hard ceramic nanoparticles improved the shear strength and hardness of the matrix alloy. The shear yield strength, ultimate shear strength, and hardness of extruded alloy were 86.70 MPa, 119.43 MPa, and 52.55 HV, respectively, while in extruded AZ31/SiCp nanocomposite, these values increased by 9.91%, 5.48%, and 13.99%, respectively. It was also observed that nanocomposites processed with multi-directional forging offer better mechanical properties than non-MDFed materials. The results indicated that after the first two passes, there was a significant improvement in the mechanical properties of the nanocomposites, such that the shear yield strength, ultimate shear strength, and hardness were improved in contrast with the extruded state by 27.12%, 17.95%, and 16.03%, respectively. Mechanical properties during the next passes were periodically reduced and increased. Microstructural observations also showed that the average grain size variations were periodic during the increase of MDF passes. After the second pass, the grains were finer than the extruded state, and their size increased in the next two passes. From 4th to 6th pass, the grain size decreased and the smallest grains were obtained in this case, while in the last two passes, the grains grew slightly. Despite the smaller and homogeneous structure created by the 6th and 8th passes, the best mechanical properties were obtained in the second pass, which means, in addition to the microstructural changes, also modifications in the material texture during the MDF process had an impact on mechanical properties.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله ریخته‌گری گردابی,نانوذرات SiC,فورج چندجهته,خواص مکانیکی,اندازه دانه
نویسندگان مقاله حامد مظفری |
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملایر، ملایر

فرشاد اکبری‌پناه |
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملایر، ملایر

سیدحسن نوربخش |
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

نشانی اینترنتی https://mme.modares.ac.ir/article_10640_dc7f1fccda8a4b4f2c956fc5aa81e040.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات