نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

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 دانشجوی دکتری، مهندسی مواد مرکب، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران.

چکیده

در پژوهش حاضر به ساخت و بررسی خواص مکانیکی فوم کامپوزیتی زمینه آلومینیومی تقویت‌شده با ذرات کاربید سیلیسیم پرداخته شده است. فوم‌های فلزی به واسطه ساختار سلولی خود دارای ویژگی‌هایی از قبیل چگالی پایین، استحکام به وزن و جذب انرژی بالا در تنش‌های فشاری می‌باشند. در میان فلزات مختلف که به منظور فوم‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند، آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل داشتن چگالی نسبتاً پایین، در دسترس بودن و سهولت تشکیل فوم، بیشترین کاربرد را دارند. در این تحقیق فوم‌های آلومینیومی A356 و کامپوزیتی با مقادیر مختلف از ذرات کاربید سیلیسیم (SiC) به ‌عنوان عامل تقویت‌کننده و پایدارساز و پودر کربنات کلسیم (CaCO3) به‌عنوان عامل فوم‌ساز با استفاده از روش فوم‌سازی مستقیم از مذاب تولید شد. چگالی نمونه فومی بین 493/0 تا 863/0 گرم بر سانتی‌متر مکعب اندازه‌گیری شد. پس از آن ریزساختار فوم‌ها توسط میکروسکوپ‌های OM و SEM و خواص فشاری و خمشی فوم‌ها به دو صورت معمولی و ساندویچ پنل مورد بررسی قرار گرفت. ارتباط بین تنش مسطح و چگالی با درصد وزنی CaCO3 و ذرات SiC بررسی شد که نشان می‌دهد رفتار فشاری محصولات فومی، یکنواخت نیست. از سوی دیگر نشان داده شد که در 10% وزنی از عامل تقویت‌کننده SiC، تنش مسـطح (پایا)

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Fabrication and Investigation of Mechanical Properties Aluminum Composite Foam Reinforced with Silicon Carbide Prticles

نویسندگان [English]

  • Ali Alizadeh 1
  • Mohsen Heydari Beni 2
  • Mohammadreza Zahmatkesh 3
  • Mehdi Abdollahi azghan 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 PhD student, Composite Materials Engineering, Malek Ashtar University of Technology, Tehran.

چکیده [English]

Due to their cellular structure, metal foams have properties such as low density, strength to weight and high energy absorption under compressive stresses. Among the various metals used for foaming, aluminum and its alloys are the most widely used due to their relatively low density, availability, and ease of foam formation. In this research, A356 aluminum and composite foams with different amounts of silicon carbide (SiC) particles as a reinforcing and stabilizing agent and calcium carbonate powder (CaCO3) as a foaming agent were produced using direct foaming method from the melt. The density of the foam sample was measured between 0.493 and 0.863 g/cubic centimeter. Then, the microstructure of the foams was examined by OM and SEM microscopes and the compressive and flexural properties of the foams in both conventional and sandwich panels. The relationship between flat stress and density with the weight percentage of CaCO3 and SiC particles was investigated, which shows that the compressive behavior of foam products is not uniform. On the other hand, it was shown that at 10% by weight of the SiC boosting agent, plateau stress increases with decreasing CaCO3 powder content from 6.89 to 11.62 MPa.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Composite Foam
  • A356 Alloy
  • Three point bending test
  • Compression test