عنوان پایان‌نامه
تثر عناصر بهساز کروم منگنز
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-ریخته‌گری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 868;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47616
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- محمدرضا قربانی الیمستان
- استاد راهنما
- مسعود امامی, جعفر راثی زاده غنی
- چکیده
- چکیده در این پژوهش اثر سه عامل بهسازکروم، منگنز و کبالت بر ریزساختار و خواص کششی و سایشی کامپوزیت Al-15%Mg2Si مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور مقادیر 5/0، 1، 2، 3 و 5 درصد از عناصر ذکر شده به طور جداگانه به کامپوزیت Al-15%Mg2Si اضافه و نمونه¬هایی جهت بررسی¬های ریزساختاری و نیز خواص کششی و سایشی ریخته¬گری شدند. بررسی¬های ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی صورت گرفت و فازهای تشکیل شده در ریزساختار کامپوزیت اولیه و مورفولوژی آنها مورد مطالعه قرار گرفت. سپس با استفاده از آنالیز تصویری، مقدار و اندازه فازهای مهم موجود و نیز تغییر مورفولوژی آنها با افزودن عنصر بهساز بررسی شد. ضمناً نتایج بررسی¬ها نشان داد که کروم مورفولوژی Mg2Si اولیه را از حالت دندریتی درشت و نامنظم در کامپوزیت اولیه به ذرات پلی¬گونال تبدیل می¬کند و اندازه این ذرات را از ?m40 تا ?m24 کاهش می¬دهد. همچنین مورفولوژی شبه¬یوتکتیک Mg2Si از ورقه¬ای (flake) به میله¬ای شکل (rod-like) تغییر می¬کند. منگنز نیز مورفولوژی این ذرات را به چندوجهی و چهاروجهی تغییر داده و باعث کاهش اندازه ذرات تا ?m12 می¬شود. همچنین موجب تغییر مورفولوژی شبه¬یوتکتیک Mg2Si از ورقه¬ای به میله¬ای شکل می¬شود. افزودن کبالت نیز مورفولوژی ذرات Mg2Si اولیه را از دندریتی به مکعبی تغییر داده و باعث کاهش اندازه ذرات تا ?m16 می¬شود. همچنین مورفولوژی شبه یوتکتیک Mg2Si را از ورقه¬ای به جداجدا (divorce) تبدیل می¬کند. ضمنا با استفاده از نتایج آزمون کشش، نمودارهای تنش-کرنش برای تمامی نمونه¬های کامپوزیتی با درصدهای مختلف عنصر بهساز رسم شد. نتایج بدست آمده نشان داد که ارتباط مستقیمی بین بهسازی ساختاری و افزایش خواص کششی وجود دارد. سطوح شکست کامپوزیت¬های حاوی عناصر بهساز مختلف بررسی شد و مکانیزم شکست کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نمودارهای سایش برای بررسی خواص سایشی رسم شد. سطوح سایشی به منظور بررسی مکانیزم¬های سایشی مورد بررسی قرار گرفت و ارتباط درصد عناصر بهساز با مقاومت سایشی کامپوزیت تحت بارهای اعمالی مختلف نیز مورد بحث و بررسی قرار گرفت.
- Abstract
- Abstract In this study, the effect of Cr, Mn and Co on microstructure, tensile and wear properties of Al-15%Mg2Si composite was investigated. Thus, 0.5,1, 2, 3 and 5 wt. % of Cr, Mn and Co were added into the melt, separately. Then, the specimens were cast to study the microstructures, tensile and wear properties of these composites. The optical microscope and scanning electron microscope were used to microstructural investigation and the morphology of the phases in the microstructure was studied. Then, the size of the phases and change of their morphology were investigated by image analysis. The microstructure results showed that Cr changes the morphology of primary Mg2Si particles from dendritic in primary composite to polygonal in modified. The size of these particles reduced from 40?m in as-cast composite to 24?m. Adding Cr changes the pseudo-eutectic structure from flake-like to fine fibers or rod-like. With the increase of Mn content can also change the morphology of primary Mg2Si particles to polygonal and then to quardangle and their size decrease their size to 12?m. Also, the morphologies of eutectic Mg2Si change from flake-like to fine fibers or rod-like. Cobalt in the microstructure leads to Mg2Si particle size reducing to 16?m and change the morphology of primary Mg2Si particles to polygonal and cubic. Addition of Co changes the flake morphology to a divorced structure in some of the Mg2Si eutectic particles. Thus, the results of tensile and wear tests showed the direct relationship between microstructural modification and increment their properties. At the end, fracture and wear surfaces of the composites with different amount of modifiers were studied, failure and wear mechanisms of them were investigated.
