بخشی از مقاله
کامپوزیت زمینهی آلومینیومی با ذرات تقویت کننده Fe3O4 به روش ریختهگری گردابی و با استفاده از همزن تولید شد. نمونههای کامپوزیتی با درصدهای متفاوت از ذرات تقویت کننده 1 - ،5،10و20 وزنی - ریختهگری و آماده گردیدند. به منظور بررسی و مشخصه یابی کامپوزیت موجود، بررسیهای ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی - - SEM انجام و خواص مکانیکی ومغناطیسی از قبیل سختی و فاکتور نفوذ پذیری مغناطیسی برروی نمونهها نیز انجام پذیرفت. نتایج نشان داد به کار بردن همزن در حین ریختهگری سبب توزیع یکنواخت و مناسب ذرات در زمینه الومینیومی گردید. توزیع یکنواخت و افزایش درصد ذرات تقویت کننده از یک طرف و ایجاد اتصال مناسب بین زمینه و ذرات از طرف دیگر، سبب بهبود سختی و فاکتور نفوذ پذیری مغناطیسی شد.
مقدمه :
هدف از ساخت مواد کامپوزیت زمینه فلزی ، ترکیب خواص مطلوب فلزات و سرامیک ها بوده است . کامپوزیت های زمینه فلزی را می توان به عنوان دسته ای از مواد پیشرفته که دارای وزن کم ، استحکام بالا ، مدول الاستیته زیاد ، ضریب انبساط حرارتی کم و مقاومت سایشی خوب درنظر گرفت . معمولا ترکیبی از این خواص به تنهایی در یک ماده یافت نمی شود . افزون ذرات مستحکم مانند دیرگدازها با مدول الاستیسیته بالا به زمینه فلزی نرم و دارای استحکام پایین ، ماده ای را ایجاد میکند که خواصی بینابین ذرات سرامیکی و آلیاژ زمینه را ایجاد می کند . روش های تولید کامپوزیت را می توان در 3 کلاس طبقه بندی کرد.
روش های جامد ، روش نیمه جامد و روش مایع . روش های جامد را می توان به متالوژی پودر ، آلیاژسازی مکانیکی و روش اتصال نفوذی تقسیم بندی نمود . این روش ها به طورکلی شامل ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی از مخلوط پودر عناصر بوسیله مراحلی قبل از شکل دهی نهایی می باشد . از این روش ها می توان از طیف وسیعی از مواد به عنوان تقویت کننده و زمینه استفاده کرد همچنین اثرجدایش و تشکیل فاز فلزی برای این فرایند کمتر است.
با این حال در این روش ها ، مسیرتولید پیچیده ، طولانی و گران و مصرف انرژی در آنها نیز بالا می باشد. فرایند نیمه جامد که شامل اختلاط سرامیک و زمینه در فازهای جامد- مایع که اجازه می دهد از روش های مختلفی مانند کمپوکست ، Thixoforging تولید شوند . در این روش امکان تولید قطعات بسیارحجیم وجود دارد و نرخ بهره وری در آنها نیز بالا می باشد . اگرچه در این فرایند تولید تنها محدود به آلیاژهایی با دامنه انجماد بالا بوده و همچنین محدودیت های مشابه روش های اختلاط مایع را دارد . روش های حالت مابع به صرفه ترین روش ها نسبت به دو روش قبلی جهت ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی می باشد.
