دانلود ترجمه مقاله خواص مکانیکی، ریزساختار و عملکرد سایش کامپوزیت های ماتریکس AZ31

1. مقدمه 2. آزمایش 3. نتایج و بحث و بررسی 4. نتیجه گیری

چکیده – کامپوزیت های ماتریکس منیزیم AZ31 تقویت شده توسط نانوپلاکت های گرافن روکش دار شده با نیکل (به عنوان منیزیم – 3 درصد وزنی، آلومینیوم – 1 درصد وزنی، روی – 5 درصد وزنی، GNPs نشان داده می شود) با فرایند پخت با پرس داغ در خلاء ساخته شد. سپس، ترکیبات متراکم حرارت دهی شده در دمای 390 درجه سانتی گراد اکسترود شدند و ریزساختار، خواص مکانیکی و عملکرد سایشی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که GNPs روکش دار شده با نیکل دارای توزیع یکنواختی در ماتریکس است. استحکام فشاری، ریزسختی، ضریب اصحکاک و نرخ سایش کامپوزیت ها به میزان چشمگیری در مقایسه با ماتریکس آلیاژ AZ31 بهبود یافت. محتوای GNP عمل اصلی موثر بر رفتار سایشی کامپوزیت ها بود و افزودن GNP منجر به افزایش قابل توجه مقاومت به سایش و کاهش ضریب اصطحکاک گردید. مقدمه: منیزیم و آلیاژهای آن به دلیل خواص فیزیکی برتر آن ها به طور گسترده در هوافضا، تولید خودرو و همچنین محصولات الکترونیکی و مصرفی مرتبط با صنایع مورد استفاده قرار می گیرد (2 – 1). با این حال، منیزیم و آلیاژهای آن دارای خواص مکانیکی و مقاومت به سایش ضعیفی می باشند (3) که همین مساله مانع از توسعه و کاربرد بیشتر آن ها می گردد. به منظور بهبود خواص مکانیکی و مقاومت به سایش آلیاژهای منیزیم، برخی تقویت کننده ها به آلیاژهای منیزیم اضافه گردید. تقویت کننده ها می توانند سرامیک یا ترکیب بین فلزی مانند Al2O3, TiB2, Fe3Al, Ni3Al, Al3Ni2، Ti3Al و غیره می باشد (7-4). با این حال، به دلیل شکننده بودن این تقویت کننده ها، بهبود خواص مکانیکی و مقاومت به سایش تا حدی محدود می گردد (10 – 8). اخیرا، گرافن به یکی از نقاط داغ پژوهشی به دلیل خواص عالی آن ها در هدایت حرارتی و الکتریکی، روانکاری و عملکرد مکانیکی تبدیل شده است. مقاومت کششی و مدول الاستیک گرافن به ترتیب 125 گیگا پاسکال و 1100 گیگا پاسکال است (13 – 11). بر همین اساس، گرافن گزینه خوبی برای تقویت در کامپوزیت ماتریکس فلزی جهت دستیابی به رسانایی خوب، خواص مکانیکی بالا و مقاومت به سایش بالا به دلیل خود روانکاری می باشد (17 – 14).

AZ31 magnesium matrix composites reinforced by nickel coated graphene nanoplatelets (denoted as Mg-3wt.%Al-1wt.%Zn-0.5 wt% GNPs) were fabricated with vacuum hot-press sintering process. The sintered compacts were then hot extruded at 390 °C. The microstructure, mechanical properties and wear performance were investigated. The results show that, the nickel coated GNPs uniformly distribute in the matrix. The compressive strength, microhardness, the coefficient of friction and wear rate of the composites are noticeably improved, compared to the matrix alloy of AZ31. GNP content is the main factor affecting the wear behavior of composites, and the addition of GNPs resulted in a significant increase of the abrasion resistance and a decrease of the friction coefficient. Introduction: Magnesium and its alloys are widely used in aerospace, automobile manufacturing, as well as electronic and consumer product related industries, because of its superior physical properties [1-2]. However, magnesium and its alloys possess poor mechanical properties and wear resistance [3], which is the bottleneck of their further development and application. To improve the mechanical properties and wear resistance of magnesium alloys, some reinforcements are added into magnesium alloys. The reinforcements can be ceramic or intermetallic compound, such as Al2O3, TiB2, Fe3Al, Ni3Al, Al3Ni2, Ti3Al, etc [4-7]. However, due to the brittleness of these reinforcements, the improvement of mechanical properties and wear resistances is somewhat limited [8-10]. Recently, graphene has been becoming one of research hot spots, because of its excellent properties in thermal and electric conductivity, lubricating, and mechanical performance. The tensile strength and elastic modulus of graphene are 125 GPa and 1100 GPa, respectively [11-13]. Accordingly, grapheme is a good candidate for the reinforcement in metallic matrix composite to obtain good conductivity, high mechanical properties and high wear resistance due to the self-lubricating [14-17].