Microstructural features and mechanical properties of Al 5083-SiCp metal matrix nanocomposites produced by high energy ball milling and spark plasma sintering ویژگی های میکروساختاری و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت زمینه فلزی Al 5083-SiCp تولید شده توسط آسیاب کاری گلوله ای انرژی بالا و زینترینگ پلاسمای جرقه ای ABSTRACT Al 5083 alloy powder with 10 wt.% (∼8.43 […]
Microstructural features and mechanical properties of Al 5083-SiCp metal matrix nanocomposites produced by high energy ball milling and spark plasma sintering
ویژگی های میکروساختاری و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت زمینه فلزی Al 5083-SiCp تولید شده توسط آسیاب کاری گلوله ای انرژی بالا و زینترینگ پلاسمای جرقه ای
ABSTRACT
Al 5083 alloy powder with 10 wt.% (∼8.43 vol.%) of silicon carbide (SiCp) nanoparticulates having size of ∼20 nm were milled using a high-energy planetary ball mill to produce Al 5083/10 wt.% SiCp (Al 5083/SiCp) nanocomposite. Subsequently, the milled powders were consolidated and sintered by employing spark plasma sintering (SPS) technique in order to attain the near theoretical densification while retaining the nanostructure of Al 5083 matrix embedded with uniformly distributed SiCp. High resolution transmission microscopy (HR-TEM) analysis revealed the grain morphology and grain size of the Al 5083 matrix along with the interfacial microstructure between Al 5083 matrix and SiCp particulates. The crystallite size of ball milled Al 5083 matrix was observed to be ∼25 nm and was coarsened up to 30 nm after rapid consolidation and sintering using SPS. Compressive strength and elastic modulus of Al 5083/SiCp metal matrix nanocomposites was significantly increased to that of the un-reinforced Al 5083 alloy. Nanoindentation measurements on these nanocomposites demonstrated the hardness of ∼280 HV with an elastic modulus of 126 GPa.
جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .
چکیده
پودر آلیاژی Al5083 به همراه 10 درصد وزنی (تقریباً 43/8 درصد حجمی) از نانو ذرات کاربید سیلیکون (SiCp) دارای اندازهی تقریباً nm20 از نانو ذرات کاربید سیلیکون (SiCp) به منظور تولید نانوکامپوزیت Al 5083/10 wt.% SiCp (Al5083/SiCp) مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه، پودرهای آسیابکاری شده متراکم و توسط زینترینگ پلاسمای جرقهای (SPS) به منظور دستیابی به دانسیتهی تئوری زینتر شدند در حالیکه زمینهی Al 5083 نانو ساختار شده و ذرات SiCp به صورت یکنواخت درون این زمینه جا داده شدهاند. آنالیز میکروسکوپ الکترونی نوری با وضوح بالا (HR-TEM) مورفولوژی و اندازهی دانه زمینه Al 5083 را در امتداد میکروساختاری با فصل مشترک بین زمینه Al 5083 و ذرات SiCp نشان داد. اندازهی کریستالیت زمینه Al 5083 تقریباً nm25 بدست آمد و بعد از تراکم سریع و زینترینگ نوسط SPS تا nm30 افزایش یافت. استحکام فشاری و مدول الاستیک نانو کامپوزیت زمینه فلزی Al 5083/SiCp به طور قابل ملاحظهای نسبت به آلیاژ Al 5083 تقویت نشده افزایش یافت. اندازهگیریهای ریز سختی این نانوکامپوزیتها سختی HV280 و مدول الاستیک GPa126 را تعیین کرد.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.