بررسی اثر نانو ذره آلومینا و پارامترهای روش ریخته‌گری گردابی بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های آلومینیومی

نانوکامپوزیت‌های زمینه فلزی موادی با خواص مختلف و متنوع و تاحدی قابل کنترل هستند و به همین دلیل امروزه تلاش می‌گردد تا کاربرد آن‌ها در صنایع مختلف عملی شود. در این راستا برای ساخت، توسعه و بهبود خواص آن‌ها تحقیقات زیادی صورت گرفته که منجر به ایجاد روش‌های جدیدی برای ساخت این مواد شده است. یکی از این روش‌ها، روش ریخته‌گری گردابی اصلاح شده است. در این تحقیق با مبنا قراردادن روش ریخته‌گری گردابی اصلاح‌شده، نانوکامپوزیت‌های زمینه آلومینیوم a357 تقویت شده با نانوذرات آلومینا با درصد وزنی‌های 0.5، 1 و 1.5 درصد تحت شرایط مختلف نظیر سرعت سرد شدن مذاب و حالت آلیاژ، ساخته شده و خصوصیاتی نظیر سختی، استحکام کششی، استحکام تسلیم، تغییر طول در هنگام تسلیم، تغییر طول در هنگام شکست، مدول یانگ، چقرمگی شکست و کارسختی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد که با افزودن نانوذرات آلومینا به آلومینیوم a357، نانوکامپوزیتی به وجود می‌آید که خواص مکانیکی آن به مراتب بهتر از آلیاژ پایه است.

investigation of the effect of alomina nanoparticle on stir casting method parameters on mechanical properties of aluminum-based nanocomposites

metal matrix nanocomposites are materials with various and diverse properties that are somewhat controllable، and for this reason، there is today a growing effort to apply them in different industries. in this regard، significant research has been conducted to manufacture، develop، and improve their properties، leading to the creation of new methods for fabricating these materials. one such method is the modified stir casting process. in this study، based on the modified stir casting method، aluminum matrix nanocomposites of a357 reinforced with alumina nanoparticles at weight percentages of 0.5%، 1%، and 1.5% were fabricated under different conditions such as cooling rate of the melt and alloy state. properties such as hardness، tensile strength، yield strength، elongation at yield، elongation at fracture، young's modulus، fracture toughness، and work hardening were investigated. based on the results obtained، it was found that adding alumina nanoparticles to a357 aluminum results in a nanocomposite with mechanical properties significantly superior to the base alloy. among the nanocomposites fabricated under various conditions، the highest yield strength was observed in the nanocomposite reinforced with alumina nanoparticles at a weight percentage of 1%، and the best tensile strength was found in the nanocomposite reinforced with alumina nanoparticles at a weight percentage of 0.5% under conditions where the alloy was modified with an admixture in a semi-solid state and cast with a low cooling rate.