Influence of extrusion ratio on the mechanical behavior of AA 6061 sic composites

المؤلفون المشاركون

Pakdel, Amir
Farhangi, Hasan

المصدر

The Arabian Journal for Science and Engineering

الناشر

جامعة الملك فهد للبترول و المعادن

تاريخ النشر

2009-06-30

دولة النشر

السعودية

عدد الصفحات

8

التخصصات الرئيسية

العلوم الهندسية والتكنولوجية (متداخلة التخصصات)

الموضوعات

• الخواص الميكانيكية

الملخص العربي

تم–في هذا البحث–دراسة أثر نسبة الانبثاق على البنية الصغرية، و الخصائص الميكانيكية و سلوك التصدع للمركبات ذات الكنان المعدني (MMCs) من خليط AA6061 المعدني و المعزز بنسبة 10 % من حجمه بوساطة كربيد السيليكون (SiC) الدقائقي الذي يبلغ معدل حجمه 46 مايكرومتر.

و قد تم تصنيع كتل MMC المصبوبة بوساطة عملية الصب و التحريك و من ثم بثقها تحت 450 درجة مئوية ضمن سرعة مكبس 1 mm / s و على نسب البثق التالية : 6 : 1، 12 : 1، 18 : 1.

و تم استعمال أساليب متعددة لتخصيص و دراسة مميزات السلوك الميكانيكي ل MMCs منها المتالوغرافية (دراسة التركيب المعدني مجهريا)، و قياس الكثافة، و اختبار الشد، و دراسة الصدع (فركتوغرافية) بوساطة المجهر الإلكتروني الماسح (SEM).

و أظهرت النتائج أن المركبات المنبثقة تمتلك محتويات مسامية أقل بشكل ملحوظ، و تمتلك قوة أعلى، و قابلية للمطل معززة بالمقارنة مع العينات المصبوبة (as-cast).

و يضاف إلى ذلك أنه لوحظ تحسن في الخصائص الميكانيكية للمركبات المنبثقة عند زيادة نسبة البثق.

أما بالنسبة للدراسة الفركتوغرافية فقد أظهرت أنه تم تحفيز سلوك الصدع القصفي للعينات المصبوبة من خلال تصدع المجموعات الكبيرة لجسيمات كربيد السيليكون.

أما بالنسبة لأسطح التصدع للمركبات المنبثقة فقد أظهرت تكون نتوء تمزقي شاسع من خلال ابتداء و نمو هزمات سطحية، حول الجسيمات المتصدعة، مما يعد من خصائص عملية التصدع المطيل.

و يمكن عزو هذا التغير في سلوك التصدع و هذا التحسن في الخصائص الميكانيكية إلى تفرق مجموعات الجسيمات و التقليل الحاصل في المسامات خلال عملية البثق.

الملخص الإنجليزي

The effect of extrusion ratio on the microstructure, mechanical properties, and fracture behavior of metal-matrix composites (MMCs) of AA6061 alloy reinforced with 10 volume percent particulate SiC with an average size of 46 μm was studied.

The MMC ingots were fabricated by the stir casting method and were extruded at 450ºC at a ram speed of 1mm/s and at the extrusion ratios of 6:1, 12:1, and 18:1.

Various techniques including metallography, density measurement, tensile testing, and SEM fractography were utilized to characterize the mechanical behavior of the MMCs.

Results demonstrated that extruded composites possessed considerably lower porosity contents, higher strength, and enhanced ductility in comparison with the as-cast samples.

In addition, further improvement in the mechanical properties of the extruded composites was noticed by increasing the extrusion ratio.

Fractographic observations revealed that the brittle fracture behavior of the as-cast specimens was promoted by cracking of the large SiC particle clusters, whereas, the fracture surfaces of extruded composites showed extensive tear ridge formation by initiation and growth of shallow dimples around the cracked particles, which is characteristic of a ductile fracture process.

This change in the fracture behavior and improvement in mechanical properties is attributed to the break up of particle clusters and diminishment of pores during the extrusion process.

نوع البيانات

أوراق مؤتمرات

رقم السجل

BIM-327654

• APA
• MLA
• AMA