تولید و بررسی ریزساختار نانو کامپوزیت ریختگی AZ91/ZrO2

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی اصفهان

2 شرکت صنایع هواپیماسازی ایران (هسا)، شاهین شهر

چکیده

- استفاده از تقویت کننده های سرامیکی، یکی از راه های موثر و شناخته شده برای اصلاح ریزساختار فلزاتی همچون منیزیم است. در این پژوهش تاثیر نانو/میکرو ذرات زیرکونیا بر روی آلیاژ AZ91 ریختگی مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا پودرهای میکرونی و نانومتری زیرکونیا توسط آلیاژسازی مکانیکی با هم مخلوط شدند. در پنج نمونه، مجموع مقدار تقویت کننده های نانومتری و میکرونی با نسبت های متفاوت، برابر با 5 درصد وزنی در نظر گرفته شد. از دو حالت دیگر، یکی شامل 5 درصد وزنی میکرو و دیگری 5 درصد وزنی نانو ذرات زیرکونیا، نیز بهره گرفته شد. مخلوط پودرهای مورد نظر و مذاب در قالب ماسه CO2 ریخته گری شدند. برای مقایسه، از دو نوع نمونه ریختگی، یکی بدون تقویت کننده و دیگری نمونه ریخته شده توسط روش عملیات فوق گداز مذاب استفاده شد. ریزساختار و اندازه دانه تمامی نمونه‌های کامپوزیتی، نسبت به نمونه شاهد و نیز نمونه تولید شده به روش عملیات فوق گداز مذاب بهبود یافت و بهترین نتایج مربوط به نمونه کامپوزیتی حاوی 5 درصد وزنی نانو ذرات زیرکونیا بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Production and microstructural investigation of cast ZrO2/AZ91 nanocomposite

نویسندگان [English]

  • R. Jamshidi-Alashti 1
  • B. Niroumand 1
  • M. Borouni 2
  • B. Niroumand 1
1 Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology
2 Iran Aircraft Manufacturing Company (HESA), Shahinshahr
چکیده [English]

Application of ceramic reinforcements is one of the effective and well-known ways to refine the microstructure of brittle metals such as magnesium. In this research, the influence of nano/micro particles of zirconia on the microstructure of cast AZ91 alloy was studied. At the first stage, nano and micro ZrO2 powders were blended through mechanical alloying procedure. In five specimens, the total amount of nano and micro reinforcements in the final mixture was fixed at 5 wt%, whereas their ratio was varied. Two other composites were also produced using 5wt% of nano or micro particles of zirconia. These powder mixtures were then stirred in the molten AZ91 at 650C by vortex method and finally cast in a sand mold at 615C. For comparison, two monolithic castings including a conventionally cast specimen and a super heat-treated sample were also cast. The average grain sizes for all composites were decreased with respect to both monolithic castings. The best results in terms of grain size and microstructure improvement were obtained for AZ91/5wt% nano ZrO2 composite with remarkable improvement in comparison with monolithic castings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • composite
  • Zirconia powder
  • AZ91 alloy
  • Vortex casting

تحت نظارت وف ایرانی