تولید و مشخصه?یابی کامپوزیت نیمه?جامد al356/sicp با تزریق پودرهای کامپوزیتی حاوی sicp در مذاب

درچند دهه?ی اخیر تولید کامپوزیت?های زمینه فلزی با خصوصیات ساختاری و مکانیکی بالا، همواره از زمینه?های اصلی تحقیقات در زمینه مهندسی مواد به شمار رفته است. در این پژوهش، کامپوزیت?های al356/sicp با استفاده از فرایندهای گردابی و نیمه?جامد و با تزریق ذرات تقویت?کننده به سه صورت پودر sicp تنها و پودرهای کامپوزیتی (al-sicp) و (al-sicp-mg) حاصل از آسیاب?کاری پودرهای al، sicp و mg تولید شدند. در ادامه تاثیر فرایند ریخته?گری و نوع پودر تزریق?شده به مذاب بر خصوصیات ساختاری و مکانیکی کامپوزیت های تولیدی بررسی گردید. خصوصیات ساختاری بررسی شده شامل تخلخل، درصد ذرات باقیمانده در مذاب، توزیع ذرات تقویت?کننده، پیوند بین زمینه و تقویت کننده، ترشوندگی ذرات تقویت?کننده و شکل و اندازه?ی ساختار زمینه و تقویت?کننده و خواص مکانیکی بررسی شده شامل سختی و ریزسختی، سایش، کشش در دمای محیط و دمای بالا، ضربه و خمش سه نقطه?ای بود. نتایج بدست آمده نشان داد که با اضافه کردن ذرات تقویت?کننده به صورت پودرکامپوزیتی (al-sicp-mg) در مقایسه با تزریق ذرات sic تنها، تخلخل و اندازه?ی ذرات تقویت?کننده و دانه های ساختار زمینه کاهش، درصد پودر باقیمانده در مذاب افزایش و توزیع و ترشوندگی ذرات تقویت?کننده و پیوند بین زمینه- ذرات بهبود یافت. استفاده از فرایند ریخته?گری نیمه?جامد نسبت به فرایند گردابی نیز موجب کاهش تخلخل، افزایش مقدار ذرات sic باقیمانده در مذاب، توزیع یکنواخت?تر ذرات sic در زمینه و تغییر ساختار از دندریتی به غیردندریتی گردید. استفاده?ی هم?زمان از مزایای پودر کامپوزیتی (al-sicp-mg) و فرایند نیمه?جامد منجر به کاهش تخلخل تا حدود 78 درصد و افزایش پودر باقیمانده در مذاب تا حدود 83 درصد گردید. سختی و مقاومت به سایش کامپوزیت?ها وابسته به درصد ذرات تقویت?کننده باقیمانده درمذاب، درصدتخلخل و ریزساختار بود و در تمامی کامپوزیت?های تولیدی نسبت به آلیاژ تقویت نشده افزایش یافت. این افزایش در کامپوزیت?های تولیدی با پودر?های کامپوزیتی و به روش نیمه?جامد به دلیل مشارکت بیشتر ذرات sic در زمینه بیشتر بود. مدول الاستیک، استحکام تسلیم، استحکام کشش نهایی و درصد ازدیاد طول کامپوزیت?های تولیدی با تزریق پودر?های کامپوزیتی نسبت به آلیاژ زمینه و کامپوزیت?های تولیدی با پودر sicp تنها افزایش چشمگیری داشت و این کامپوزیت?ها? بیش از 90 درصد استحکام خود را در دمای 300 درجه سانتی?گراد نسبت به دمای محیط حفظ کردند در حالی که این مقدار برای آلیاژ 356 تقویت نشده حدود 70 درصد بود. اگر چه مقاومت به ضربه و استحکام خمشی تمامی کامپوزیت?های تولیدی نسبت به آلیاژ زمینه کاهش یافت اما این کاهش در کامپوزیت?های تولیدی با تزریق پودرهای کامپوزیتی و یا فرایند نیمه?جامد کمتر بود. همچنین نحوه ی ذوب ذرات کامپوزیتی تزریق شده و توزیع ذرات sic در مذاب، با توجه به احتمال ممانعت پوسته ی اکسید آلومینیم روی ذرات کامپوزیتی از آزاد سازی تدریجی ذرات تقویت کننده، مورد بحث قرار گرفت.