研究和评论:材料科学杂雷竞技苹果下载志》上
菜单ISSN: 2321 - 6212
ISSN: 2321 - 6212
坦维尔•哈桑法希姆*马里兰州Shariful伊斯兰教
航空工程系、军事科技研究所达卡,孟加拉国
收到:2022年- 4月27日,手稿没有。joms - 22 - 61930;编辑分配:2 - 5月- 2022年PreQC没有。joms - 22 - 61930 (PQ);综述:16 - 2022年5月,QC。joms - 22 - 61930;修改后:23日- 2022年5月,手稿。joms - 22 - 61930 (R);发表:30 - 2022年5月- 2321 - 6212.10.5.004 DOI: 10.4172 /。
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现代科学和技术领域的发展创造了一个对许多先进工程材料的需求。最近几天,Aluminiumrelated金属基复合材料是一种可能的材料运输等许多应用程序,航空航天,船舶,汽车应用。搅拌铸造法一般用于生产碳化硅增强铝金属基复合材料增强贱金属的性质。这项研究的目标是制造特征的物理和机械性能的碳化硅增强Aluminiumbased金属基复合材料航空航天材料。不同质量分数的碳化硅(碳化硅:5重量%,7重量%,和9重量%)particulate-reinforced铝金属基复合材料制造使用搅拌铸造法和特征的物理和机械性能的材料进行基于实验。表征研究5083年铝和复合样品进行评估。硬度属性使用洛氏硬度机进行评估。英斯特朗万能试验机计算机界面上的被用来评估抗拉强度。球的直径指标,硬度增加的增加%碳化硅的价值。同时,高于标准的铝用于航空航天材料。 Ultimate tensile strengths for 5 weights%, 7 weight%, and 9 weight% particulate-reinforced Aluminium metal matrix composites had 275 MPa, 287.77 MPa, and 296.96 MPa, respectively. Young’s modulus of elasticity was highest for specimen 3 (Silicon carbide 9% and Aluminium-5083 91%). Tensile strength and hardness of Aluminium metal matrix composites are enhanced by the increment of the weight fraction of the reinforcing phase (Silicon carbide).
铝;硬度;金属基复合材料;碳化硅;搅拌铸造法;抗拉强度
金属基复合材料是一个工程的组合(矩阵)和硬粒子或陶瓷(钢筋)定制的属性。目的是参与设计金属基复合材料是将金属和陶瓷的理想的属性。铝金属基复合材料被认为是一群新的先进材料的轻质,高强度,高特定的模量、低的热膨胀系数和良好的耐磨性能。结合这些属性不可用在传统材料。最重要的财产与碳化硅铝基复合材料增强的航空航天工业是其强度重量比,比低碳钢的三倍(1]。此外,含有碳化硅复合材料(增强材料)和铝(矩阵)有很高的模量、强度值,耐磨性,较高的热稳定性,减少重量,更有效负荷承载能力比许多其他材料(2,3]。这个组合也将表现出良好的腐蚀/氧化性能由于碳化硅形成保护涂层的氧化硅在1200°C (4),铝也显示了类似的反应。因此,很明显,这种材料提供了相当大的优势,航空航天工业,特别是在应用程序需要良好的温度和拉伸性能。生产碳化硅纳米线(SiC NWs) /环氧树脂复合材料是研究的实验研究。这种材料可以有良好的机械性能如硬度、耐磨性,轻巧,适合代替金属零件在汽车。超声搅拌和铸造过程被用来使SiC NWs /环氧树脂复合材料。复合样品的物理力学参数,如密度、抗拉强度、硬度和磨损试验研究。
纳米复合材料的导电聚合物和不导电的PU矩阵引发了当前技术的兴趣。电子设备、致动器、电池、化学/生物传感器,和其他纳米复合材料应用程序正在崛起。有利于聚合物用于创建高分子材料与杰出的机械特性,加工性能和电导率。我们的目标是使导电高分子材料具有较强的机械品质和加工性能也高导电性或电镀铬。在聚氨酯导电聚合物矩阵的集成可以共价或非共价,导致电导率增加。
这项研究的目标是制造特征的物理和机械性能的碳化硅增强对铝瓶装金属基复合材料航空航天材料。
制造方法
的制造方法,使用搅拌铸造的安排。搅拌铸造安排完成预热器的帮助下,电炉与搅拌器组装。总共12千瓦容量炉三相电阻类型使用。预热的温度范围约为850°C和炉的温度范围是1000°C。铝的熔化范围是750°C - 850°C。当设置搅拌铸造机前一个实验转子第一次降低到坩埚。其高度准确地调整在出口处形成部分密封,使其同心地期间举行搅拌。只允许出口的部分密封确保扭矩传感器从rotor-crucible交互是微不足道的。外部插头连接到批量铸造电车提供一个完整的密封在出口处。孔隙度,润湿性差,和不适当的增强颗粒分布都是用金属基复合材料制造问题。 For the composite, achieving a homogeneous reinforcing distribution is critical. Stir casting is a common fabrication processing technology that is both affordable and versatile in terms of materials and processing conditions. Because particles are stirred into the melt, it provides superior matrix particle reinforcement.
施法者设置后,金属融化在感应炉和被转移到一个电阻保温炉,这是温度稳定在25°C以上的液体的温度。融化是然后倒入搅拌铸造机炉被预热到575°C到590°C - 5083重量%碳化硅铝。不同的铝铸件成分- 5083提出了金属基复合材料表1。
| 标本 | 碳化硅(重量%) | 铝- 5083(重量%) |
|---|---|---|
| 1 | 5 | 95年 |
| 2 | 7 | 93年 |
| 3 | 9 | 91年 |
表1。化学成分(重量%)金属基复合材料
搅拌铸造安排方法
12千瓦容量的三相电阻炉使用类型。预热的温度范围约为850°C。炉的温度范围是1000°C。铝的熔化范围:750°C - 850°C。
金属基复合材料的性格特征
硬度:硬度是评价通过ASTM E18-03洛氏硬度试验机,硬度标度B。
抗拉强度:英斯特朗万能试验机计算机界面的(UTM)是用于抗拉强度测试。ASTM E8标准被用于测试。液压加压系统用于加载标本。负载阅读屈服点和坏点是记了下来。延伸率是衡量伸长计。的帮助下获得的载荷挠度曲线也是一台电脑连接到机器。
杨氏模量:它是衡量材料的能力承受长度的变化在纵向张力下或压缩。它测量了复合材料的抗弹性载荷变形(可恢复)。硬材料杨氏模量高和改变形状稍微在弹性负载的情况下。一个灵活的材料有较低的杨氏模量和改变它的形状。确定的杨氏模量,我们使用通用公式是按Eq。(1):
杨氏modulous =应力/应变(1)
硬度
硬度的增加增加%碳化硅的价值。碳化硅增强铝金属基复合材料的耐磨性高于Al O,增强金属基复合材料(表2)。
| 直径球指示器 | SiC 5% | SiC 7% | SiC 9% | 使用的标准铝航空航天材料 |
|---|---|---|---|---|
| 1/16 | 77年 | 78.59 | 85年 | 66年 |
| 1/8 | 74年 | 76年 | 86年 | 63年 |
| 1/4 | 72年 | 81年 | 85年 | 64年 |
*注意:球直径=点燃。(1.588毫米)。初步试验力= 10 kgf (98 N)。附加力= 90 kgf (883 N)。碳化硅:碳化硅。
表2。硬度的测量。
抗拉强度
极限抗拉强度的增加增加%碳化硅的价值(表3)。极限抗拉强度最高的标本3(碳化硅和铝- 5083 91% 9%;图1)。
| 标本 | SiC wt % | 拉伸应力(MPa) | 拉伸应变(%) | 极限抗拉强度(MPa) | 破坏载荷(KN) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 5% | 266.75 | 3.35% | 275年 | 3.39 |
| 2 | 7% | 275.58 | 4.58% | 287.77 | 3.52 |
| 3 | 9% | 286.56 | 5.56% | 296.96 | 1.63 |
*注意:SiC:碳化硅、wt:重量。
表3。拉伸试验的结果。
图1:标本之间的极限强度的比较。注:原文如此:碳化硅、wt:重量。
杨氏模量
杨氏弹性模量也是最高的标本3(碳化硅和铝- 5083 9% 91%)。这意味着最高的标本是增强碳化硅重量%有很高的抗拉强度和刚度。每个试样的应力与应变关系所示图2 - 4,分别。
图2:样品1的应力与应变关系(硅earbide 5重量%和铝- 5083 95重量%)。
图3:试样的应力与应变关系2(碳化硅93重量%和铝- 5083重量%)。
图4:样品3的应力与应变关系(碳化硅9 91重量%和铝- 5083重量%)。
当前的研究使得一些建议关于铝碳化硅金属基复合材料的使用。然而,认为铝碳化硅金属基复合材料机身外观看起来有前途的材料在高性能的飞机。其考虑的主要原因是其高强度重量比和良好的抗拉性能。根据目前的文献[5纯铝的抗拉强度,lS 13000 S1 (89.6 N /毫米2),这是低于铝碳化硅金属基复合材料的价值,从大部分的研究中,碳化硅为9%,从我们的研究结果我们计算值为286.56 N /毫米2。铝碳化硅的更好的强度重量比使它更有效的选择航空使用(6]。
此外,这些金属基复合材料也提供良好的腐蚀/耐磨性和热稳定性(超音速成为重要的应用程序)。然而,必须指出数据等其他重要属性的疲劳和断裂韧性没有可用的。因此,任何关于其具体的预测应用程序之前,必须采取行动来确定这些也7,8]。
尽管周讨论了几种加工方法,等。建议搅拌铸造最可行的过程由于其简单性和大量生产的能力。这种方法的另一个优点是,原则上,它允许使用传统的金属加工路线,因此降低了产品的最终成本。增强材料的均匀分布是具有挑战性但搅拌铸造生产复合材料均匀分布变得更加容易。根据机械性能,铝碳化硅金属基复合材料是航空使用更有效的选择。
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