تأثير الضغط على استجابة الضعف لمركبات (SiC + Al2O3) / 6063
Title Effect of pressure on ageing response of (SiC + Al2O3)/6063 composites
الباحث الرئيس عصام ربيع ابراهيم محمود
التخصص: الهندسة الميكانيكية
التخصص الدقيق: هندسة المواد المتقدمة
المستخلص: الاستجابة للمعالجة الحرارية (HT) لمركبات (SiC + Al2O3) / 6063 تم تطويرها باستخدام سبيكة 6063 ألمنيوم (Al) ومزيج بنسبة 5 ٪ من الألومينا وجزيئات كربيد السيليكون بنسبة 1: 1 ، عند ضغوط 0 ، 25 ، 50 ، 75 و 100 نيوتن / مم 2 تم فحصها. تشتمل المعالجة الحرارية (HT) على T6 الموصى به لسبائك 6063-Al ، لكن التحقيق يتحقق من صحة معلمات التقادم للمركبات الهجينة (HC). تعكس النتائج توصيف HC لشيخوخة الحركية والصلابة في الارتباط مع المجهر الإلكتروني البصري والمسح الضوئي. تعرض الدراسة تأثير الضغط المطبق على حركية الشيخوخة وتقترح أفضل متغيرات الشيخوخة المناسبة ضمن نطاق الدراسة. يعمل الضغط على تسريع الحركة الحركية ، ويتم تحقيق ذروة الصلابة بسرعة عند درجة حرارة أقل بسبب البنية المكررة ، وانخفاض المسامية ، وزيادة الكثافة. حدت البنية المكررة الكثيفة والخالية من المسام من نمو الرواسب وتزيد من نواتها ، وتوزعها بالتساوي وبسرعة ، مما يسرع من حركية الشيخوخة. معايير التقادم المثلى لسبائك 6063 ومركباتها هي 172.5 درجة مئوية و 8.5 ساعة. تشير العلاقة الرياضية إلى نهج مبتكر لتقدير صلابة المادة المركبة بواسطة علم المعادن الكمي. أظهر التحقق من الصلابة المتوقعة بالضغط وكثافة التعجيل في المركبات خطأً معياريًا أقل من 5٪. رفض اختبار ANOVA بشدة الفرضية الصفرية ، وكانت قيم R التربيعية أعلى من 0.92 ، مما يؤكد العلاقات الرياضية.
Abstract: The response to heat treatment (HT) of (SiC + Al2O3)/6063 composites developed with 6063aluminum (Al) alloy and a 5 weight % mix of alumina and silicon carbide particles in 1:1ratio, at pressures of 0, 25, 50, 75, and 100 N/mm2was investigated. The heat treatment(HT) includes T6 recommended for 6063-Al alloy, but the investigation validates the ageing parameters for the hybrid composites (HC). The results reflect the characterization of the HC for ageing kinetics and hardness in correlation with optical and scanning electron microscopies. The study presents the effect of applied pressure on the ageing kinetics and suggests the best suitable ageing variables within the study’s scope. Pressure accelerates the ageing kinetics, and peak hardness is achieved quickly at a lesser temperature due to refined structure, less porosity, and increased density. The refined-dense and near pore-free structure limited the growth of precipitates and increases their nucleation, distributing them evenly and quickly, accelerating the ageing kinetics. The optimum ageing parameters for6063-alloy and its composites are 172.5◦C and 8.5 h. A mathematical relationship suggests an innovative approach to estimate the hardness of the composite material by quantitative metallography. The validation of the predicted hardness by pressure and precipitate density in composites exhibited a standard error of less than 5%. The ANOVA test strongly rejected the null hypothesis, and the R-squared values were higher than 0.92, affirming the mathematical relationships.