تاثیر تغییر شکل پلاستیک شدید به روش فورج چند جهته بر خواص مکانیکی کامپوزیت sip/za22 بهسازی شده توسط تیتانیم

هدف از انجام تحقیق حاضر، بررسی تاثیر بهسازی شیمیایی توسط تیتانیم و فرایند فورج چند جهته (mdf)، بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت sip/za22 حاوی 4 و 8 درصد وزنی سیلیسیم است. فرآیند فورج در دمای 100 درجه سانتیگراد انجام شد و نمونه ها در معرض دو و پنج پاس mdf قرار گرفتند. بر اساس نتایج، بهسازی کامپوزیت توسط تیتانیم موجب ظریف شدن شبکه دندریتی درشت اولیه، کاهش ابعاد ذرات سیلیسیم اولیه (sip) و کاهش اندازه دانه آن می شود. فرایند mdf نیز ضمن حذف تدریجی ساختار دندریتی، موجب کاهش ابعاد و توزیع ظریف ذرات sip و تخلخل ها در ریزساختار می شود. بر اساس نتایج آنالیز تصویری، در کامپوزیت های حاوی 4 و 8 درصد وزنی سیلیسیم، اندازه متوسط ​​ذرات sip پس از 5 پاس فورج، از حدود 25 و 30 میکرومتر به ترتیب به حدود 6 و 7 میکرومتر می رسد. نتایج حاصل از خواص مکانیکی نیز حاکی از کار نرمی کامپوزیت ها طی mdf است به گونه ای که سختی و استحکام کششی کامپوزیت پایه پس از 2 پاس mdf به ترتیب حدود 30 و 25 درصد کاهش یافته و درصد ازدیاد طول و چقرمگی آن به ترتیب حدود 120 و 325 درصد افزایش می یابند. حضور ذرات سیلیسیم به حفظ سختی و استحکام کامپوزیت پس از mdf کمک می کند به گونه ای که پس 2 پاس mdf، میزان افت سختی و استحکام کششی کامپوزیت بهسازی شده حاوی 4 درصد وزنی سیلیسیم، به ترتیب حدود 18 و 2 درصد است اما درصد ازدیاد طول و چقرمگی آن به ترتیب حدود 25 و 175 درصد بهبود می یابند.

Effect of severe plastic deformation by multidirectional forging on mechanical properties of Ti modified SiP/ZA22 composite

In this study, the effect of multidirectional forging (MDF) was studied on the microstructure and mechanical properties of Timodified SiP/ZA22 composite containing 4 and 8 wt. % Si. The forging process was performed at 100 °C by two and five passes. Based on the obtained results, Ti modification refined the coarse primary dendrites, and reduced the size of primary Si (SiP) particle as well as grains. Applying MDF also gradually eliminated the dendritic structure, promoted fine distribution of SiP particles, second phases, and porosities in the microstructure. According to the image analysis results, the average size of SiP particles in ascast composite reduced from 25 and 30 mu;m to about 6 and 7 mu;m, respectively in 5pass MDFed composites containing 4 and 8 wt. % Si. The mechanical properties results also showed work softening during the MDF where after twopass MDF the hardness and tensile strength of the base sample reduced by 30 and 25%, while its elongation and toughness improved by 120 and 325%, respectively. In MDFed composites, the presence of SiP particles maintains the hardness and strength. According to the results, in the case of 2pass MDFed composite containing 4 wt. % Si the hardness and tensile strength reduced by 18 and 2%, respectively, but the elongation and toughness increased by 25 and 175%, respectively.