تأثیرات ناشی از محتویات سیلیکون کارباید بر روی ریزساختار و ویژگی های مکانیکی
ماتریس فلزی پایه تیتانیوم زینتر شده با قوس پلاسما
تعداد صفحات انگلیسی : 10
تعداد صفحات فارسی: 13 تعداد کلمات فارسی:5090
چکیده
در این کار پژوهشی، کامپوزیت های TiNiAl-SiC (موسوم به TMCها) حاوی 1، 3 و 6 درصد وزنی SiC به روش فرآیند زینترینگ پلاسمای قوسی[1] (SPS) و با استفاده از آهنگ گرمایش °C/min100، در °C800، و فشار زینترینگ MPa40 و زمان ماند min10 تهیه شدند. شناسایی فازی بر روی کامپوزیت های TiNiAl-SiC با استفاده از تکنیک پراش پرتو ایکس[2] انجام شد. آنالیزهای ریزساختاری و عنصری نیز با یک دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنج پراش انرژی پرتو ایکس[3] (EDS) صورت پذیرفت. میکروگراف های SEM، برهمکنش های مرزدانه ای بین SiC و ماتریس TiNiAl با افزایش درصد وزنی SiC را نشان دادند. به طور کلی، نتایج حاصل از مشخصه یابی مکانیکی افزایش میزان سختی[4]، استحکام کششی[5]، قدرت عملکرد[6]، و مقاومت در برابر سایش[7] را نشان داد. در حدود 6% وزنی SiC، مقادیر بهینۀ MPa2852، MPa46/930، و MPa02/673 به ترتیب برای سختی، مقاومت کششی و قدرت عملکرد، گزارش شد. همچنین کامپوزیت TiNiAl-SiC دارای 6% وزنی SiC، بهترین پروفایل اصطکاکی با بالاترین توان مقاومت ناشی از کم ترین ضریب اصطکاک[8] در حدود 4/0 و آهنگ فرسایش mm3/m18/2 را نشان داد. فقدان شیار در مورفولوژی ساییده شده نیز تأیید کرد که این ماده دارای ویژگی های اصطکاکی[9] خوبی می باشد.
واژگان کلیدی: کامپوزیت ماتریس تیتانیوم، زینترینگ قوس پلاسما، فرآوری پودری، هوافضا، ریزساختار، سختی، استحکام کششی، قدرت عملکرد، سایش
Effects of silicon carbide contents on microstructure and mechanical properties of spark plasma–sintered titanium-based metal matrix
Abstract
In this study, TiNiAl-SiC composites (TMCs) containing 1, 3, and 6 wt% SiC were prepared by spark plasma sintering (SPS) process using heating rate of 100 °C/min, at 800 °C, and sintering pressure of 40 MPa, and holding time of 10 min. Phase identification was carried out on TiNiAl-SiC composites by X-ray diffraction technique. Microstructure and elemental analyses were done with a scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray (EDS) spectroscopy. SEM micrographs
showed pronounced grain boundary interaction between the SiC and the TiNiAl matrix with increase wt% SiC. The results from the mechanical characterization generally showed enhancement in hardness, tensile strength, yield strength, and wear. At 6 wt% SiC, the optimum values of 2852 MPa, 930.46 MPa, and 673.02 MPa were established for hardness, tensile strength, and yield
strength, respectively. Also, TiNiAl-SiC composite with 6 wt% SiC presented the best frictional profile with the highest resisting power due to the lowest friction coefficient of about 0.4, and the wear rate of 2.18 mm 3 /m. The absence of grooves in the worn morphology also confirmed that it has good tribological properties.
دانلود رایگان مقاله انگلیسی
دانلود مقاله دات کام 
توضیحات محصول
تأثیرات ناشی از محتویات سیلیکون کارباید بر روی ریزساختار و ویژگی های مکانیکی
ماتریس فلزی پایه تیتانیوم زینتر شده با قوس پلاسما
تعداد صفحات انگلیسی : 10
تعداد صفحات فارسی: 13 تعداد کلمات فارسی:5090
چکیده
در این کار پژوهشی، کامپوزیت های TiNiAl-SiC (موسوم به TMCها) حاوی 1، 3 و 6 درصد وزنی SiC به روش فرآیند زینترینگ پلاسمای قوسی[1] (SPS) و با استفاده از آهنگ گرمایش °C/min100، در °C800، و فشار زینترینگ MPa40 و زمان ماند min10 تهیه شدند. شناسایی فازی بر روی کامپوزیت های TiNiAl-SiC با استفاده از تکنیک پراش پرتو ایکس[2] انجام شد. آنالیزهای ریزساختاری و عنصری نیز با یک دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنج پراش انرژی پرتو ایکس[3] (EDS) صورت پذیرفت. میکروگراف های SEM، برهمکنش های مرزدانه ای بین SiC و ماتریس TiNiAl با افزایش درصد وزنی SiC را نشان دادند. به طور کلی، نتایج حاصل از مشخصه یابی مکانیکی افزایش میزان سختی[4]، استحکام کششی[5]، قدرت عملکرد[6]، و مقاومت در برابر سایش[7] را نشان داد. در حدود 6% وزنی SiC، مقادیر بهینۀ MPa2852، MPa46/930، و MPa02/673 به ترتیب برای سختی، مقاومت کششی و قدرت عملکرد، گزارش شد. همچنین کامپوزیت TiNiAl-SiC دارای 6% وزنی SiC، بهترین پروفایل اصطکاکی با بالاترین توان مقاومت ناشی از کم ترین ضریب اصطکاک[8] در حدود 4/0 و آهنگ فرسایش mm3/m18/2 را نشان داد. فقدان شیار در مورفولوژی ساییده شده نیز تأیید کرد که این ماده دارای ویژگی های اصطکاکی[9] خوبی می باشد.
واژگان کلیدی: کامپوزیت ماتریس تیتانیوم، زینترینگ قوس پلاسما، فرآوری پودری، هوافضا، ریزساختار، سختی، استحکام کششی، قدرت عملکرد، سایش
Effects of silicon carbide contents on microstructure and mechanical properties of spark plasma–sintered titanium-based metal matrix
Abstract
In this study, TiNiAl-SiC composites (TMCs) containing 1, 3, and 6 wt% SiC were prepared by spark plasma sintering (SPS) process using heating rate of 100 °C/min, at 800 °C, and sintering pressure of 40 MPa, and holding time of 10 min. Phase identification was carried out on TiNiAl-SiC composites by X-ray diffraction technique. Microstructure and elemental analyses were done with a scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray (EDS) spectroscopy. SEM micrographs
showed pronounced grain boundary interaction between the SiC and the TiNiAl matrix with increase wt% SiC. The results from the mechanical characterization generally showed enhancement in hardness, tensile strength, yield strength, and wear. At 6 wt% SiC, the optimum values of 2852 MPa, 930.46 MPa, and 673.02 MPa were established for hardness, tensile strength, and yield
strength, respectively. Also, TiNiAl-SiC composite with 6 wt% SiC presented the best frictional profile with the highest resisting power due to the lowest friction coefficient of about 0.4, and the wear rate of 2.18 mm 3 /m. The absence of grooves in the worn morphology also confirmed that it has good tribological properties.
دانلود رایگان مقاله انگلیسی