|
|
|
|
بررسی اثر افزودن ذرات نانورُس بر ریزساختار، سطح شکست و خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم پیستون در موتور خودرو
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
آزادی محمد ,بهمن آبادی حامد ,ترکیان جهانگیر ,نصرت غزاله
|
|
منبع
|
مهندسي مكانيك شريف - 1399 - دوره : 36-3 - شماره : 2 - صفحه:41 -49
|
|
|
|
|
چکیده
|
در این پژوهش اثر افزودن ذرات نانورُس بر ریزساختار، سطح شکست و خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم پیستون در موتور خودرو بررسی شده است. برای این منظور، نمونه‌های آلومینیومی با/بدون ذرات نانو، به ترتیب ریخته‌گری گردابی و ثقلی شدند. با بررسی ریزساختاری مشخص شد که اندازه‌ی ذرات سیلیسیم در نتیجه‌ی افزودن ذرات نانورس، بزرگ‌تر و اندازه ذرات در فاز بین فلزی، کوچک‌تر شده است. نتایج آزمون کشش نشان داد که در نتیجه افزودن ذرات نانورس، تنش تسلیم، تنش کشش نهایی و تغییر طول آلیاژ پایه، افزایش و مدول یانگ، کاهش یافته است. با بررسی سطح شکست، مشخص شد که تقویت آلیاژ پایه با ذرات نانورس، منجر به افزایش تعداد ترک‌ها و کاهش طول آن‌ها شده است. تحلیل شیمیایی سطح شکست نیز نشان داد که آغاز و رشد میکروترک‌ها، در نواحی شامل ذرات بین فلزی صورت گرفته و افزودن نانوذرات، تاثیری در محل آغاز و رشد میکروترک‌ها نداشته است.
|
|
کلیدواژه
|
آلیاژ آلومینیوم، پیستون موتور خودرو، ذرات نانورس، خواص مکانیکی، ریزساختار، سطح شکست
|
|
آدرس
|
دانشگاه سمنان, دانشکده ی مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه سمنان, دانشکده ی مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه سمنان, دانشکده ی مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه سمنان, دانشکده ی مهندسی مکانیک, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
ghazaleegh 74@yahoo.com
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
INVESTIGATION OF NANOCLAY PARTICLES ADDITION ON MICROSTRUCTURE, FRACTURE SURFACE, AND MECHANICAL PROPERTIES OF PISTON ALUMINUM ALLOY IN AUTOMOTIVE
|
|
|
|
|
Authors
|
Nosrat Gh. ,Bahmanabadi H. ,Torkian J. ,Azadi M.
|
|
Abstract
|
This research investigates the effect of the addition of nanoclay particles on the microstructure, fracture surface, and mechanical properties of the piston aluminum alloy in the automotive engine. To this end, aluminum samples with and without nanoparticles were cast in stir and gravity conditions, respectively. Then, these initial cylinders were machined to have standard samples for tensile testing. Uniaxial tensile experiments were carried out in the displacementcontrolled condition at a displacement rate of 1 mm/min for both reinforced and unreinforced aluminum specimens. Microstructure observations by the optical microscopy showed that the size of silicon particles increased and the size of intermetallic phases decreased due to the addition of nanoclay particles into the aluminum matrix. In addition, according to the uniaxial tensile test, the yield stress, the ultimate tensile stress, and the elongation of samples, made of the base metal, were enhanced. However, the Young modulus of specimens of the base metal decreased due to the addition of nanoclay particles. The fracture surface by the field emission scanning electron microscopy indicated that the reinforcement of the base material by nanoclay particles increased the number of cracks and decreased the total length of cracks. The mapping analysis by the Energydispersive Xray spectroscopy, which was obtained from the fracture surface of the samples, implied that the crack initiation and the propagation occurred at the area, where intermetallic phases were located. Then, the addition of nanoparticles into the aluminum matrix had no significant effect on the initiation location and the propagation of microcracks. Further investigations into this topic were done on highcycle and lowcycle fatigue properties of both reinforced and unreinforced aluminum samples to find the effect of the addition of nanoparticles to the aluminum matrix, which will be appeared in futures. Finally, it should be noted that the overall objective was to improve the aluminum alloy with nanoparticles to have higher mechanical and fatigue properties in order to be used in highperformance engines.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|