مطالعه اثر نرخ بارگذاری بر خواص کششی آلیاژ آلومینیوم و نانو کامپوزیت پایه آلومینیومی

در این مقاله، اثر نرخ بارگذاری بر خواص کششی آلیاژ آلومینیوم سیلیسیوم پیستون، با و بدون نانو ذرات سیلیکا، مورد مطالعه قرار گرفته است. بر روی نمونه های ریخته گری شده، آزمون کشش در نرخ های مختلف بارگذاری انجام گرفت. سپس، داده های تجربی با استفاده از نرم افزار minitab، تحلیل حساسیت شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش نرخ بارگذاری در نمونه های بدون نانو، تنش تسلیم و درصد ازدیاد طول، به ترتیب، افزایش و کاهش می یابد. تصاویر ریزساختار نیز، نشان می دهد که نانو سیلیکا به سیلیسیوم زمینه آلیاژ، پیوسته و سیلیسیوم بیشتری در زمینه آلیاژ آلومینیوم دیده می شود. اما ابعاد دانه های سیلیسیوم در نانوکامپوزیت کوچکتر شده است. همچنین، تحلیل سطوح شکست مشخص نمود که افزایش نرخ بارگذاری در بارگذاری کششی و افزودن نانو ذرات، رفتار تردی شکست نمونه ها را افزایش داده است.

Study of effect of loading rate on tensile properties of aluminum alloy and aluminum matrix nano-composite

In the present article, the impact of the loading rate on tensile features of the piston aluminumsilicon alloy, with and without silica nanoparticles has been studied. Tensile tests were performed on casted specimens at different loading rates. Then, obtained experimental data were analyzed by the Minitab software, for the sensitivity analysis to find the effect of the loading rate on tensile properties. Results showed that in samples without silica nanoparticles, the yield stress and the elongation of the material increased and decreased, respectively; when the loading rate increased. Microstructure images indicated that silica nanoparticles were embedded to the silicon element. As a result, higher values of the silicon element were found in the aluminum matrix. However, the size of silicon particles was smaller in the nanocomposite. The fracture surface illustrated that by increasing the loading rate in tensile testing and by the addition of silica nanoparticles, the brittleness of the material increased.