ساخت ماده مرکب به روش ریخته گری در قالب فلزی و بررسی تأثیر دو فاکتور مختلف ( یک درصد وزنی تقویت کننده و سرعت هم زدن مخلوط مذاب) بر روی خواص مکانیکی ا

 

مواد مرکب به خاطر داشتن وزن سبک ، همچنین حجمی مساوی با حجم آلیاژهای دیگر و خواص مکانیکی منحصر به فردی که ارائه می کنند در دهه های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از این مواد بیشتر در سازه های فضای و صنایع هوایی استفاده می شود. مواد مرکب از دو جزء اصلی تشکیل شده اند: 1- فلز پایه 2- عامل تقویت کننده

بصورت کلی از فلزات با وزن کم به عنوان فلز پایه و همچنین از مواد سرامیکی به عنوان تقویت کننده استفاده می شود از مهمترین و معروفترین مواد مرکب می توان به ماده مرکب با زمینه آلومینیومی و تقویت کننده ذره ای کاربیدسیلیکون اشاره کرد آلومینیوم و کاربیدسیلیکون به علت نزدیک بودن دانسیت هایشان به یکدیگر می توانند خصوصیات عالی مکانیکی را در وزن کم بوجود بیاورند در این تحقیق نحوه ساخت این ماده مرکب از روش ریخته گری در قالب فلزی مورد بررسی قرار می گیرد و تأثیر دو فاکتور مختلف ، یک درصد وزنی تقویت کننده و دیگری سرعت هم زدن مخلوط مذاب بر روی خواص مکانیکی از جمله سختی و استحکام مورد بحث و بررسی قرار می گیرد نتایج حاصل شده به ما نشان می دهد که با اضافه کردن مواد سرامیکی به فلز پایه تغییرات ای در رفتار مکانیکی فلز پایه ایجاد می شود که در این پایان نامه به تفصیل به بررسی این رفتار می پردازیم .

 

فهرست مطالب

 

عنوان صفحه

1- فصل اول: مقدمه 1

2- فصل دوم: مروری بر منابع 4

1-2- كامپوزیت های دارای ذرات ریز 5

1-1-2- خواص كامپوزیت های ذره ای 9

2-1-2- انواع كامپوزیت های ذره ای از لحاظ جنس تقویت كننده 9

2-2- كامپوزیت های تقویت شده با الیاف 11

1-2-2- خواص كامپوزیت های تقویت شده با الیاف 13

2-2-2- خصوصیات كامپوزیت های تقویت شده 15

3-2- مختصر در مورد آلومینیوم 24

4-2- سرامیك های پیشرفته 26

5-2- توضیحات مختصر در مورد آزمون مكانیكی  27

1-5-2- آزمون سختی 27

2-5-2- آزمون كشش 29

2-5-3- آزمون تخلخل سنجی30

3- فصل سوم: روش انجام آزمایش 32

4- فصل چهارم: تحلیل نتایج 50

1-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AX 52

2-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BX 54

3-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CX56

4-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DX 58

5-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EX60

6-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AY 62

7-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BY64

8-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CY66

9-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DY 68

10-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EY70

11-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AZ 72

12-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BZ 74

13-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CZ76

14-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DZ78

15-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EZ80

5- فصل پنجم: تفسیر نتایج100

نتیجه گیری 109

پیشنهادات 110

منابع 111

فهرست شكل ها

عنوان  صفحه

2-1- فرم های مختلف ساختارهای كامپوزیت 5

2-2- فرآیند ریخته گری كامپوزیت 12

2-3- نمایش تنش كششی و برشی 15

2-4- ساختار كامپوزیت لایه ای 19

2-5- كامپوزیت تقویت كننده شده با الیاف 19

2-6- نمونه آزمون كشش 30

3-1- نمونه آزمون كشش 47

4-1- ساختار AX  53

4-2- ساختار BX  55

4-3- ساختار CX  57

4-4- ساختار DX  59

4-5- ساختار EX  61

4-6- ساختارAY  63

4-7- ساختارBY  65

4-8- ساختارCY  67

4-9- ساختارDY  69

4-10- ساختار EY  71

4-11- ساختار AZ  73

4-12- ساختارBZ  75

4-13- ساختار CZ  77

4-14- ساختار DZ  79

4-15- ساختارEZ  81

 فهرست نمودارها

عنوان صفحه

2-1- مقایسه بین استحكام تسیلم 7

2-2- تأثیر خاك رس برخواص11

2-3- نمودار تنش – كرنش14

2-4- ازدیاد طول شیشه 16

4-1- نمودار كشش AX 52

4-2- نمودار كشش BX 54

4-3- نمودار كشش CX 56

4-4- نمودار كشش DX 58

4-5- نمودار كشش EX 60

4-6- نمودار كشش AY 62

4-7- نمودار كشش BY64

4-8- نمودار كششCY 66

4-9- نمودار كششDY 68

4-10- نمودار كششEY 70

4-11- نمودار كشش AZ72

4-12- نمودار كششBZ 74

4-13- نمودار كششCZ 76

4-14- نمودار كششDZ 78

4-15- نمودار كشش EZ80

4-16- منحنی بر حسب SiC در سرعت 40082

4-17- منحنی بر حسب SiC در سرعت 80084

4-18- منحنی بر حسب SiC در سرعت 120086

4-19- تنش بر حسب SiC در سرعت 40088

4-20- تنش بر حسب SiC در سرعت 80090

4-21- تنش بر حسب SiC در سرعت 120092

4-22- انرژی بر حسب SiC در سرعت 40094

4-23- انرژی بر حسب SiC در سرعت 80096

4-24- انرژی بر حسب SiC در سرعت 120098

 فهرست جداول

عنوان صفحه

2-1- مثالها و كاربردهای كامپوزیت 8

2-2- خواص الیاف  22

2-3- تأثیر مكانیزم های استحكام بخش در آلومینیوم 25

2-4- خواص سرامیك ها 27

4-1- درصد وزنی SiC 50

4-2- سرعت همزن  51

4-3- سختی نمونه AX 53

4-4- سختی نمونه BX 55

4-5- سختی نمونه CX 57

4-6- سختی نمونه DX59

4-7- سختی نمونه EX61

4-8- سختی نمونه AY63

4-9- سختی نمونه BY 65

4-10- سختی نمونه CY67

4-11- سختی نمونه DY69

4-12- سختی نمونه EY71

4-13- سختی نمونه AZ73

4-14- سختی نمونه BZ75

4-15- سختی نمونه CZ77

4-16- سختی نمونه DZ79

4-17- سختی نمونه EZ81

4-18- سختی بر حسب SiC سرعت 400 82

4-19- بیشترین و كمترین سختی سرعت 400 83

4-20- تغییرات سختی 83

4-21- سختی بر حسب SiC سرعت 800 84

4-22- بیشترین و كمترین سختی سرعت 800 85

4-23- تغییرات سختی 85

4-24- سختی بر حسب SiC سرعت 1200 86

4-25- درصد تغییرات سختی87

4-26- تنش شكست بر حسب SiC سرعت 400 88

4-27- بیشترین و كمترین تنش سرعت 400 89

4-28- تغییرات تنش سرعت 400 89

4-29- تنش بر حسب درصد SiC سرعت 800 90

4-30- بیشترین و كمترین تنش 91

4-31- تغییرات تنش سرعت 80091

4-32- تنش بر حسب درصد SiC سرعت 1200 92

4-33- بیشترین و كمترین تنش93

4-34- تغییرات تنش سرعت 120093

4-35- انرژی بر حسب SiC سرعت 400 94

4-36- بیشترین و كمترین تنش95

4-37- تغییرات تنش سرعت 400 95

4-38- انرژی بر حسب SiC سرعت 800 96

4-39- بیشترین و كمترین تنش97

4-40- درصد تغیرات انرژی سرعت 80097

4-41- انرژی بر حسب SiC سرعت 1200 98

4-42- بیشترین و كمترین تنش99

4-43- تغییرات انرژی سرعت 120099