تاثیر کسر جامد بر تحولات ریزساختاری و خواص مکانیکی کامپوزیت درجای mg/mg2si تولید شده به روش ریخته‌گری نیمه‌جامد

در این تحقیق، کامپوزیت درجای زمینه منیزیم تقویت شده با ذرات mg2si توسط فرایند ریخته‌گری نیمه‌جامد و با استفاده از روش همزدن مکانیکی تولید شد و تاثیر میزان کسر ذرات جامد اولیه قبل از ریخته‌گری بر مورفولوژی ذرات اولیه mg2si و همچنین خواص مکانیکی و سایشی کامپوزیت تولیدی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد افزایش کسر جامد تاثیر قابل توجهی بر مورفولوژی ذرات جامد اولیه mg2si دارد و با افزایش کسر جامد قبل از ریخته‌گری (کاهش دمای ریخته‌گری) شکل ذرات به تدریج از حالت دندریتی مسطح به چندوجهی و نهایتا شبه‌کروی تغییر می‌کند. همچنین افزایش کسر جامد سبب بهبود خواص مکانیکی و سایشی کامپوزیت درجای mg/mg2si شد. استحکام کششی کامپوزیت از حدود mpa 180 برای نمونه ریخته‌گری شده در حالت مذاب با افزایش 25 درصدی به mpa 230 برای نمونه ریخته‌گری شده در کسر جامد 0.2 افزایش یافت. ضمن آنکه درصد ازدیاد طول از 2.3 درصد برای نمونه ریخته‌گری شده در حالت مذاب به 4 درصد (حدود 48 درصد افزایش) برای نمونه ریخته‌گری شده در کسر جامد 0.39 افزایش یافت. پارامترهایی مانند کاهش مناطق نوک‌تیز با تمرکز تنش زیاد، کاهش تخلخل، کاهش ابعاد متوسط ذرات جامد اولیه و بهبود اتصال بین زمینه و ذرات تقویت کننده با افزایش کسر جامد به عنوان عوامل موثر در بهبود خواص کامپوزیت مورد بحث قرار گرفت.

the influence of solid fraction on the microstructural evolution and mechanical properties of in situ mg/mg2si composite produced by semi-solid casting process

in this research, the magnesium matrix composite reinforced with in-situ mg2si particles wasproduced by a semi-solid casting process (using the mechanical stirring method) and the effectsof the fraction of primary solid particles before casting on the morphology of mg2si primaryparticles as well as mechanical and wear properties of the produced composite, was studied. theresults showed that the increase of the solid fraction has a significant effect on the morphology ofthe primary mg2si solid particles, and with the rise of the solid fraction before casting (loweringthe casting temperature), the shape of the particles gradually transformed from faceted dendrite topolyhedral and finally pseudo-spherical morphology. also, increasing the solid fraction improvedthe mechanical and wear properties of the composite. for example, the tensile strength of thecomposite increased from about 180 mpa for the sample cast in the molten state to 230 mpa forthe sample cast in the solid fraction of 0.2 (an increase of 25% in strength). meanwhile, theelongation increased from 2.3% for the sample cast in the molten state to 4% for the sample castin the solid fraction 0.38 (about a 48% increase). parameters such as reducing the sharp areas withhigh-stress concentration, the porosity and the average dimensions of primary solid particles, andimprovement in the bonding strength between the matrix and reinforcing particles with increasingsolid fraction were believed to be effective factors in improving composite properties.