غلامحسین مجذوبی

منیزیم و آلیاژهای آن یکی از سبک ترین مواد فلزی با خواصی همچون استحکام ویژه بالا می باشند. به جهت سبک بودن منیزیم و به تبع آن تأثیری که در کاهش مصرف سوخت وسایل متحرک و کاهش اثرات سوء زیست محیطی ناشی از آلاینده ها دارد، مورد توجه بسیاری از صنایع خودروسازی و هوایی قرارگرفته است. با افزودن عناصر مختلف به این فلز می توان به خواص منحصری دست پیدا کرد. هدف این تحقیق، ساخت نمونه های نانوکامپوزیت و میکروکامپوزیت منیزیم تقویت شده با درصدهای حجمی 0، 5/1، 3، 5 و 10 نانوذرات کاربید سیلیکون، نانوذرات کاربید بور و میکروذرات کاربید بور می باشد. برای ساخت نمونه ها از روش های متالورژی پودر با تمرکز بر روش تراکم دینامیکی استفاده گردید. همچنین، برای مقایسه بین روش متالورژی پودر و ریخته گری، نمونه هایی به روش ریخته گری گردابی تولید شد. در این راستا برای مطالعه تاثیر نرخ بارگذاری حین ساخت و دما، نمونه ها با سه روش پرس شبه استاتیک با اینسترون، تراکم دینامیکی با وزنه سقوطی با سرعت 8متر بر ثانیه و تراکم دینامیکی با میله هاپکینسون با سرعت 5/15 متر بر ثانیه در سه دمای 25، 250 و 450 درجه سلسیوس ساخته شدند. سپس، تعیین خواص فیزیکی، خواص مکانیکی (نرخ کرنش بالا و نرخ کرنش پایین) و مطالعات ریزساختاری نمونه های ساخته شده به منظور بررسی تاثیر پارامترهای مختلف نظیر دما، پیش تراکم، درصد حجمی و نوع ذرات تقویت کننده انجام پذیرفت. بیشترین چگالی نسبی برابر 9/99% در تراکم دینامیکی (میله-هاپکینسون) و کمترین 7/98% در پرس شبه استاتیک (اینسترون) اندازه گیری گردید. بررسی ها نشان داد با افزودن نانوذرات، چگالی ماده کاهش، میکروسختی 45%افزایش، استحکام فشاری در نرخ کرنش پایین تا 60% افزایش و استحکام فشاری در نرخ کرنش بالا 28% افزایش را تجربه نموده اند. همچنین، با کاربرد پیش تراکم در تراکم های دینامیکی، سختی و استحکام فشاری 3و 10 درصد بهبود یافت. علاوه بر این، مشخص شد که مقاومت سایشی نمونه های متراکم شده دینامیکی با افزودن درصد حجمی نانوذرات، 70 % افزایش داشت. آزمون دندانه زنی برای تعیین منحنی نیرو-عمق نفوذ نانوکامپوزیت ها ساخته شده با سه روش جهت تعیین رفتار کششی انجام گردید و همچنین، آزمون فشار قطری (دیسک برزیلی) بر روی تعدادی از نمونه های نانوکامپوزیت استفاده شد. تعیین ضرایب مدل کپ دراکر- پراگر، بخش دیگری از مطالعات