عنوان پایان‌نامه
بررسی پارامترهای فرایند بر ریز ساختار کامپوزیت های تابعی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-ریخته‌گری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43805;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 795
- تاریخ دفاع
- ۱۹ بهمن ۱۳۸۸
- دانشجو
- دامون سهرابی باباحیدری
- استاد راهنما
- فرشاد اخلاقی
- چکیده
- چکیده در تحقیق حاضر برای اولین بار جهت تولید مواد تابعی دو طرفه¬ی Al-SiC-Si از روش ریخته¬گری دومرحله¬ای استفاده شد. جهت پیش¬بینی نحوه¬ی حرکت ذرات جامد SiC و سیلیسیم اولیه در مذاب آلومینیم تحت نیروی ثقل، از یک مدل شبیه¬سازی استفاده شد که در آن با بکارگیری معادلات حرکت ذرات تحت نیروی گرانش گرادیان غلظت قابل محاسبه بود. جهت انجام این محاسبات لازم بود تا گرانروی دوغاب¬های آلومینیم حاوی درصد و اندازه¬های مختلف ذرات SiC یا Si در دما¬های مختلف مشخص باشند. به این منظور یک دستگاه ویسکومتر دورانی طراحی و ساخته شد و به کمک آن ویسکوزیته¬ی دوغاب¬ها در شرایط مذکور اندازه¬گیری شدند. با بکارگیری این مقادیر مدل بدست آمده قادر به تخمین گرادیان غلظت فازهای SiC و Si اولیه در زمینه¬ی آلومینیم بود که با نتایج بدست آمده از بررسی¬¬های کمی انجام شده روی نمونه¬های ریخته¬گری شده تطابق خوبی داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که جهت تولید نمونه های تابعی دو طرفه لازم است که از دو دوغاب مختلف با ویسکوزیته-های متفاوت استفاده شود. دوغاب حاوی SiC که ویسکوزیته¬ی بیشتری دارد در ابتدا در قالب ریخته-گری شد و سپس آلیاژ هایپریوتکتیک Al-Si بر روی دوغاب قبلی ریخته شد و بدلیل اختلاف ویسکوزیته این دو ماده با هم مخلوط نشدند و کامپوزیت دولبه تولید شد. کسر حجمی فاز تقویت کننده (SiC وسیلیسیم اولیه) در قسمت¬های میانی این کامپوزیت کمتر از قسمت¬های کناری بود و در نتیجه سبب ایجاد دو گرادیان مثبت سختی از وسط به طرف دو لبه¬ی نمونه شد
- Abstract
- Abstract In the present study, for the first time, a two step casting method was employed to produce Al-SiC-Si double-sided functionally graded materials (FGMs). In order to predict the movement of SiC and primary Si particles under gravitational forces, a computer model was utilized. The viscosity of Al-SiC and Al-Si slurries containing different contents and sizes of solid particles was required to be used in this model. Therefore a rotational viscometer was designed and used to measure the viscosity of the slurries and the results of these measurements were used to simulate the concentration gradients of solid particles in samples. The results were in good agreement with the experimental quantities obtained from the metallographic sections. It was concluded that for producing double sided FGMs by two-step casting method, it was necessary to use two slurries with different viscosities. The higher viscosity slurry (Al-SiC) was initially poured into the mold and the other one (Al-Si) was poured on the top of it afterwards. The two materials did not mix with each other and a double sided FGM was produced. The volume fraction of the reinforcing particles (SiC and primary Si) in the middle parts of composite was lower than the side parts due to the induced gradients resulting in two positive hardness gradients from the middle towards the two sides of the samples.
