بررسی اثر درصد نانو sic و دما بر رفتار دینامیکی و استاتیکی نانوکامپوزیت mg-sic ساخته شده با متالورژی پودر

در این مطالعه روش متالورژی پودر بر پایه تراکم شبه استاتیکی برای تولید نانوکامپوزیت mgsic به کار گرفته شده است. جهت ساخت نمونه‌های نانوکامپوزیتی از درصد حجمی مختلفی از نانو sic به عنوان فاز تقویت کننده و پودر منیزیم با سایز میکرون به عنوان زمینه، استفاده شده است. سپس، مخلوط پودر برای هر درصد sic به صورت مکانیکی اسیاب شده است. پودر مخلوط در یک قالب ریخته می شود و با استفاده از دستگاه instron در دماهای مختلف متراکم می‌گردد. mos2 به عنوان روانکار برای کاهش اصطکاک بین نمونه ساخته شده و قالب استفاده شده است. افزایش دما منجر به بهبود تف‌جوشی موردنیاز شده که باعث تولید نمونه‌های ساخته شده با کیفیت بالا می‌شود. چگالی، سختی و استحکام فشاری در نرخ کرنش های بالا و پایین برای نمونه های فشرده در درصددهای مختلف sic و دماهای 25، 250 و 450 درجه سانتی گراد مقایسه گردید. مشخص شد که با افزایش درصد نانو ذره، چگالی نسبی نمونه‌های فشرده کاهش می‌یابد، درحالی‌که میکرو سختی و استحکام نمونه‌ها روند افزایشی را نشان می‌دهد. علاوه‌براین، دمای بالا منجر به افزایش تراکم و کاهش سختی می‌شود. همچنین، نتایج حاصل از آزمایش فشار دینامیکی و استاتیکی نشان داد که نمونه‌های نانو کامپوزیت تولید شده در نرخ کرنش‌های بالا خواص بهتری از خود نشان می‌دهند. به گونه‌ای که استحکام دینامیکی 55 درصد بیشتر از استحکام شبه استاتیکی می‌باشد.

An investigation on SiC volume fraction and temperature on static and dynamic behavior of Mg-SiC nanocomposite fabricated by powder metallurgy

In this study, quasistatic compaction is employed to produce MgSiC nanocomposite samples. Different volume fractions of SiC nano reinforcement and micronsize magnesium (Mg) powder as the matrix are used to fabricate nanocomposite specimens. The powder mixture for each percent of SiC are mechanically milled. The mixed powder is then placed into a mold and is consolidated at different temperatures using Instron machine. MoS2 is utilized as a lubricant to decrease the friction between the fabricated specimen and the mold. It is found that with the increase of temperature the sintering requirements is met and higher quality samples are fabricated. The density, hardness, compressive strength in high and low strain rate of the compacted specimens are compared for different volume faction of SiC at 25, 250 and 450 oC. It was found that by increasing the content of nano reinforcement, the relative density of the compacted samples decreases, whereas, the microhardness and the strength of the samples enhance. Furthermore, higher densification temperatures lead to density increase and hardness reduction. Additionally, it is shown that the compressive strength at high strain rate compared to low strain rate is significantly improved by increasing the SiC nano reinforcement so that dynamic strength for the same level of SiC was 55% higher than the quasistatic strength.