Thixoforging of Aluminum Nano-composites Synthesized by Ultrasonic Stir Casting
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
اظهرت المواد المؤلفه بمصفوفة من المركبات معدنية معززة بجسيمات متناهية الصغر اهميه لما لها من خصائص فيزيائية وكيميائية عالية .ان دمج هذه المركبات لتشكيل اجزاء هندسية معقدة يعتبر تحدي كبير. عملية ال THIXOFORGING هي تقنية جذابه حيث يتم تشكيل المعدن عند درجة حرارة شبه- الصلابة والتي تعادل اعلى جزء للصلابة بسبب الخصائص المتاصلة فيها مثل حمل التشكيل المنخفض وزيادة عمر القالب والحد من خطوات التشكيل . ان ال THIXOFORGING تستخدم على نطاق واسع في تصنيع الاجزاء المعقدة في مصانع السيارات والالكترونيات والتي تتكون من سبائك الالومنيوم. ان تطبيق هذه التقنية في المواد المركبه ذات المصفوفية المعدنية توفر مزايا اضافية مثل تحسين السلوك الميكانيكى وقدرة افضل على التشكيل. ان الهدف من هذا البحث هو تطوير مواد مركبه الالومنيوم متناهية الصغر وTHIXOFORGING للشكل المطلوب. من اجل تحقيق ذلك تم استخدام سبائك الالومنيوم (A356) والمعززة بجزيئات متناهية الصغر من كربيد السيلكون وعمل صب له باستخدام الصب التقليبى باستخدام المعالجة بالموجات الفوق صوتية والتي استخدمت كمادة خام لعملية ال THIXOFORGING. المادة المركبة التى تم الحصول عليها بعد عملية الصب تم تسخينها بشكل منتظم باستخدام جهاز تسخين بالحث ونقلها مباشرة الى مكبس البثق باستخدام عينتين متختلفتين بنسبة 50 % و 60 % ويتم ايضا اعادة تسخينهما لمدة تتراوح من دقيقة الى دقيقتين. تم استخدام تراكيز مختلفة من كربيد السيلكون وذلك لاظهار الخصائص الميكانيكية للمواد المركبه. دراسة الخصائص المجهرية تمت دراستها باستخدام تقنيات متعددة مثل المجهر الضوئى والمجهر الالكترونى, وتحليل للعناصر باستخدام الاشعة السينية, اما السلوك الميكانيكي فتمت دراسته باستخدام اجهزة فحص الصلادة والشد. اظهرت النتائج ان اضافة جزيئات كربيد السيلكون تساعد في تنعيم البنية المتجمدة. كما تم ملاحظة التوزيع الجيد والتحسن في الخصائص الميكانيكية للعينات التي تمت معالجتها باستخدام الموجات الفوق صوتية بشدة بقدرة 80 وات لكل سنتيمتر مربع. تغيرت البنية المجهرية من بنية غير شجرية الى بنية كروية بعد التسخين بالحث. تم الحصول على ظروف افضل لاعادة التسخين وذلك عند استخدام طاقة حث متوسطة لمدة دقيقتين. المواد المركبة باستخدام THIXOFORGING اظهرت ان نسبة كبيرة من كربيد السيلكون موجودة بعيدا عن مركز العينة . صلادة المواد المركبة متناهية الصغر زادت بزيادة كربيد السيلكون كما لوحظ زيادة مرونة المواد المركبة متناهية الصغر بعد عملية THIXOFORGING عند نسبة صلب 50 % اظهرت امتلاء كامل للقالب وكثافة عالية وكذلك مقاومة شد افضل.