نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• علی علیزاده ¹
• محسن حیدری بنی ²
• محمدرضا زحمتکش ³
• جعفر اسکندری جم ⁴

¹ دانشیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

² دانشجوی دکتری، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

³ دانش آموخته کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران.

⁴ استاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

چکیده

هدف از پژوهش حاضر، ساخت و بررسی خواص مکانیکی مواد مرکب زمینه آلومینیومی تقویت شده با الیاف کوتاه‌ کربن به روش متالورژی پودر بود. در این پژوهش از الیاف کوتاه کربن به عنوان تقویت کننده با درصد‌های دو، چهار، شش و هشت درصد در زمینه‌ی آلومینیوم 5083 به روش پرس گرم، با فشار 100 مگاپاسکال، دمای 500 درجه‌ی سانتی گراد، به مدت یک ساعت و در محیط گاز آرگون استفاده شد. از آسیاب کم انرژی به منظور اخطلاط مواد اولیه‌ی پودری در زمان‌های آسیاب کاری بهینه شده استفاده گردید. سپس چگالی نمونه‌های مرکب حاصله محاسبه گشت و آزمون‌های مکانیکی از جمله سختی سنجی، تنش کششی و تنش خمشی مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت مقاطع شکست نمونه‌های کشش مورد مطالعه قرار گرفت. بهترین نتایج برای نمونه‌ی مرکب با چهار درصد حجمی تقویت کننده با چگالی نسبی 4/98 در زمان اخطلاط بهینه‌ی چهار ساعت، استحکام کششی 360.28 مگاپاسکال، استحکام خمشی 423.77 مگاپاسکال و سختی 101.6 ویکرز با سازکار شکست بیرون کشیده شدن الیاف و پل زدن ترک از روی الیاف، بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

• مواد مرکب زمینه فلزی
• الیاف کوتاه کربن
• پرس گرم
• خواص مکانیکی

موضوعات

• کامپوزیت زمینه فلزی

عنوان مقاله [English]

Manufacturing and investigation of mechanical properties of aluminum matrix composite materials reinforced with short carbon fibers using powder metallurgy method

نویسندگان [English]

• Ali Alizadeh ¹
• Mohsen Heydari Beni ²
• Mohammadreza Zahmatkesh ³
• Jafar Eskandari Jam ⁴

¹ Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran.

² Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran.

³ Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran.

⁴ Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran.

چکیده [English]

In this research, short carbon fibers are used as reinforcement with percentages of two, four, six and eight percent in aluminum 5083 by hot pressing method, with a pressure of 100 MPa, a temperature of 500 degrees Celsius, for one hour and in an argon gas environment. used. A low-energy mill was used to mix powdered raw materials in optimized milling times. Then the density of the resulting composite samples was calculated and mechanical tests such as hardness measurement, tensile stress and bending stress were investigated and finally the fracture sections of the tensile samples were studied. The best results for the composite sample with four percent by volume of reinforcement with a relative density of 98.4 in the optimal mixing time of four hours, tensile strength 360.28 MPa, bending strength 423.77 MPa and hardness 6.101 Vickers with the failure mechanism of pulling out the fibers and the bridging of the cracks on the fibers was obtained. Came.

کلیدواژه‌ها [English]

• Metal matrix composite materials
• short carbon fibers
• hot pressing
• mechanical properties