توسعه نانوکامپوزیت ریختگی درجای زمینه منیزیمی تقویت شده با نانوذرات اکسیدی با افزودن پودرفعال شده نانو سیلیکا به مذاب

در این پژوهش، نانوکامپوزیت های زمینه منیزیمی از جنس آلیاژ AZ91C تقویت شده با ذرات اکسیدی، به صورت درجا با افزودن 2 درصد وزنی نانوسیلیکا به شکل مخلوط پودری 50wt.%Al+50wt.%SiO2(np) فعال سازی شده، به روش ریخته گری گردابی تهیه شد. ابتدا مخلوط پودری در شمش آلیاژ منیزیم جاگذاری شده و دمای آن تا °C800 افزایش یافت. سپس دمای مذاب به °C750 کاهش یافته و در این دما به مدت 15 دقیقه هم زده شد. در نهایت، مخلوط مذاب و جامد کامپوزیتی در دمای °C720 در قالب فلزی پیش گرم شده ریخته گری شد. برای مقایسه نتایج، نمونه های شاهدی نیز تحت شرایط کاملا یکسان ریختگی شدند. بررسی های ریزساختاری و مکانیکی، بهبود ریزساختار، کاهش تخلخل و افزایش سختی، استحکام کششی و استحکام تسلیم در نمونه های کامپوزیتی را نشان داد. مقدار سختی، استحکام تسلیم و استحکام کششی به ترتیب از 67 برینل، 84 مگاپاسکال و 168 مگاپاسکال در نمونه های بدون تقویت کننده به 80 برینل، 120 مگاپاسکال و 230 مگاپاسگال در نمونه های کامپوزیتی افزایش یافت. بر اساس بررسی های ریزساختاری و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، به نظر می-رسد واکنش درجای آلومینیوم، منیزیم و سیلیکا باعث ایجاد ذرات تقویت کننده اکسیدی از جنس Al2O3 ، MgAl2O4 و MgO در زمینه شده است.