دراسة تأثير إضافة دقائق كل من الألومنيا (Al2O3)‎ و الزركونيا (ZrO2)‎ على بعض الخواص الميكانيكية لمتراكبات ذات أساس من سبيكة (Al-Si-Mg)‎

العناوين الأخرى

Studying the effect of addition particles of alumina (Al2O3)‎ and zirconia (ZrO2)‎, on some mechanical properties for matrix composites (Al-Si-Mg)‎ alloy

المؤلف

حسين، سرمد عماد إبراهيم

المصدر

مجلة الخوارزمي الهندسية

العدد

المجلد 7، العدد 3 (30 سبتمبر/أيلول 2011)، ص ص. 78-90، 13ص.

الناشر

جامعة بغداد كلية هندسة الخوارزمي

تاريخ النشر

2011-09-30

دولة النشر

العراق

عدد الصفحات

13

التخصصات الرئيسية

الكيمياء

الموضوعات

الملخص AR

يتناول البحث دراسة تأثير إضافة نوعين من المواد السيراميكية في الخواص الكيانيكية لسبيكة (Al - Si – Mg) و هما دقائق الالومنيا بحجم حبيبي يتراوح بين (20μm >P.S ≥ 0.1μm) و دقائق الزركونيا بحجم حبيبي يتراوح بين (20μm >P.S ≥ 0.1μm) و إضافتها إلى السبيكة بنسب وزنية (0.2, 0.4, 0.6, 0.8and 1 %).

و تمت بطريقة السباكة بالمزج في تصنيع المادة المتاركبة استخدام تقنية الدوامة و التي تعمل على سحب الدقائق غلى داخل المنصهر المعدني و توزيعها خلاله بشكل متجانس.

و تم بعد ذلك إجراء المعاملة المحلوللية للعينات عند درجة حرارة (520˚C) و التعتيق الاصطناعي عند درجة حرارة (170˚C) في فترات مختلفة.

حيث لوحظ أن قيم الصلادة للسبيكة الأساس تزداد مع مدة التعتيق لتصل إلى أعلى قيمة لها عند مدة (8 hr).

تم إجراء الفحوصات الميكانيكية للسبيكة الأساس و المادة المتراكبة المنتجة و المتمثلة بفحص الشد و الصلادة و البلى عند قيم الصلادة العظمى للنماذج المعاملة حراريا.

حيث وجد أن قيم الصلادة تزداد مع زيادة النسب المضافة و لغاية (1 %).

و أن الزيادة الحاصلة في قيم الصلادة للسبيكة المقواة بدقائق الألومنيا أكبر من قيم الصلادة المقواة بدقائق الزركونيا.

أما نتائج فحص الشد فقد بينت أن مقاومة الشد و الخضوع للمادة المتراكية أعلى مما هي عليه في السبيكة الأساس و تزداد هذه القيم مع زيادة النسب الوزنية للدقائق المضادة و غلى حد (0.6 %) ثم تسلك سلوكا مغايرا لكنها تبقى محافظة على قيم أعلى مما هي عليه فيالسبيكة الأساس، في حين تنخفض قيم المطيلية مقارنة مع السبيكة الأساس و يزداد انخفاضها مع زيادة النسب الوزنية للدقائق المضافة.

و أن الزيادة الحاصلة في قيم مقاومة الشد و مقاومة الخضوع للسبيكة المقواة بدقائق الالومنيا أكبر من تلك المقواة بدقائق الزركونيا.

في حين أن قيم المطيلية للسبيكة المقواة بدقائق الزركونيا أكبر من القواة بدقائق الالومنيا.

كما أدى إضافة دقائق الزركونيا و الالومنيا إلى تقليل معدل البلى للسبيكة الأساس مع تغير الحمل المسلط، و أن النقصان يزداد مع زيادة النسب المضافة.

و أن النقصان الحاصل في قيم معدل البلى للسبيكة المقواة بدقائق الالومنيا أكبر من المقواة بدقائق الزركونيا.

أثبتت نتائج فحص الأشعة السينية ظهور الطور الثانوي (AlFeSi) في كل من السبيكة الأساس و المادة المتراكبة بينما أدت المعاملة الحرارية إلى ظهور الأطوار (Mg2Al) و (Mg2Si) في البنية المجهرية للسبيكة الأساس و التي أدت غلى تحسن واضح في الخواص الميكانيكية، فضلا عن ظهور الدقائق السيراميكية في البنية المجهرية للمادة المتراكبة و التي كانت بشكل حبيبات ناعمة و متجانسة نوعا ما مقارنة يكبر الحبيبات في البنية المجهرية للسبيكة الأساس.

الملخص EN

This study is concerned with the effect of adding two kinds of ceramic materials on the mechanical properties of (Al-7%Si- 0.3%Mg) alloy, which are zirconia with particle size (20μm > P.S ≥ 0.1μm) and alumina with particle size (20μm > P.S ≥ 0.1μm) and adding them to the alloy with weight ratios (0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1%).

Stirring casting method has been used to make composite material by using vortex technique which is used to pull the particles to inside the melted metals and distributed them homogenously.

After that solution treatment was done to the samples at (520ºC) and artificial ageing at (170ºC) in different times, it has been noticed that the values of hardness is increased with the aging time of the original alloy and reached its highest value after (8hr).

Mechanical tests were done to the original alloy and the composite material at the maximum hardness value and represented by tensile, hardness, and wear tests.

It was found that the hardness value is increased with increment of the amount of added particles; also the increment in the hardness of the alloy which is reinforced with alumina is more than that reinforced with zirconia.

Regarding the tensile test, results show that the strength and yield resistance of the composite material are more than that in the original alloy and these values are increased with increasing the amount of the added particles and they reached maximum values at (0.6%).

Then they are decreased but these values remain at higher values than those in the original alloy.

However, the ductility is decreased as compared with the original alloy and this decrement was more obvious with the increasing amount of the added particles.

The increment of strength and yield resistance of the alloy reinforced by alumina was higher than that reinforced with zirconia, while the ductility of the alloy reinforced by zirconia was higher than that happened by the addition of alumina.

Also zirconia and alumina addition to the original alloy decreased the wear rate, and the decrement would be more with the increased amount of adding particles.

In addition the wear resistance of the alloy reinforced with alumina was larger than that reinforced with zirconia.

X-rays testing proved that secondary phase (AlFeSi) appeared in both original alloy and the composite material.

While heat treatment led to the appearance of phases (Mg2Al) and (Mg2Si) in original alloy.

This was led to obvious improvement in the mechanical properties in addition to appearance ceramic particles in the microstructure of the composite material.

This structure somewhat homogenous has fine grains as compared with large grains in the microstructure of the original alloy.

.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

حسين، سرمد عماد إبراهيم. 2011. دراسة تأثير إضافة دقائق كل من الألومنيا (Al2O3) و الزركونيا (ZrO2) على بعض الخواص الميكانيكية لمتراكبات ذات أساس من سبيكة (Al-Si-Mg). مجلة الخوارزمي الهندسية،مج. 7، ع. 3، ص ص. 78-90.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-324609

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

حسين، سرمد عماد إبراهيم. دراسة تأثير إضافة دقائق كل من الألومنيا (Al2O3) و الزركونيا (ZrO2) على بعض الخواص الميكانيكية لمتراكبات ذات أساس من سبيكة (Al-Si-Mg). مجلة الخوارزمي الهندسية مج. 7، ع. 3 (2011)، ص ص. 78-90.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-324609

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

حسين، سرمد عماد إبراهيم. دراسة تأثير إضافة دقائق كل من الألومنيا (Al2O3) و الزركونيا (ZrO2) على بعض الخواص الميكانيكية لمتراكبات ذات أساس من سبيكة (Al-Si-Mg). مجلة الخوارزمي الهندسية. 2011. مج. 7، ع. 3، ص ص. 78-90.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-324609

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

العربية

الملاحظات

يتضمن مراجع ببليوجرافية : ص. 88-89

رقم السجل

BIM-324609