Fulltext

Study the Mechanical Properties of (Al-Cu-Mg) Matrix Composites Reinforced by Alumina Particles

دراسة الخواص الميكانيكية لمتراكبات ذات أساس (Al-Cu-Mg)المقواة بحبيبات الألومينا

Abdullah M. Ali عبدالله محمود علي

Tikrit Journal of Pure Science مجلة تكريت للعلوم الصرفة
ISSN: 18131662 Year: 2015 Volume: 20 Issue: 3 Pages: 156-161
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Abstract

The aim of the present research is studying the mechanical properties of composites matrix fabricated of aluminum (Al-4.5%Cu-1.5%Mg) by cast and to proceeding the heat treatment solution from different temperatures 500oC, 525oC and 550oC for different times 2hr and 4hr, and then proceeding the requil hardness (HBR), Therefore we conducted the optimum value from the alloy basic (A) at the temperature 550oC for 6hr time.Also we prepared the matrix composite reinforced by alumina (Al2O3) with different percentage weight (1.5%-2.5%) and three different particles sizes (75µm≥63µm≥53µm≥0.1µm) which named as (A1, A2, B1, B2, C1, C2) according to their weight and size percentages, and then proceeding the heat treatment solution and official ageing about them at the temperature degree 550oC for 2hr and4hr.Mechanical tests like hardness and Tensile resistance were conducted all of them reached that the composite material (A2) in which there weight and size percentages are 2.5% and ≥0.1µm have upper values of these test's, accordingly we concluded that the reduce particles means increased its rigidity, toughness and solidity.Finally the microstructures tests shows that the prepared composites materials have small size as compared with microstructure of the basic cast alloys and the distribution of alumina particles was fairly homogeneous in the basic allot, also we showed that the heat treatment solutions and official ageing are affected at these composite materials and alloys.

الهدف من البحث الحالي هو دراسة الخواص الميكانيكية للمتراكبات ذات الأساس ((Al-4.5%Cu-1.5%Mg بطريقة الصب وإجراء المعالجة الحرارية المحلولية عليها وبدرجات حرارية مختلفة من 500oC و 525oCو 550oC وبأزمان مختلفة من 2hr و 4hr و 6hr، وأجري اختبار الصلادة روكويل (HBR) عليها، وتبين أن أفضل تلك القيم كانت عند معاملة السبيكة الأساس (A) عند الدرجة الحرارية 550oC وبالزمن6hr.تم تحضير المواد المتراكبة بإضافة دقائق الألومينا (Al2O3) إلى السبيكة الأساس ((Al-Cu-Mg بنسب وزنية مختلفة (1.5%-2.5%) وبثلاث حجوم حبيبية مختلفة تراوحت بين75µm≥63µm≥53µm≥0.1µm)) وتم تسميتها بـالمواد (C2, C1, B2, B1, A2, A1)وحسب نسبها الوزنية والحجمية، وأجريت المعالجة الحرارية عليها عند درجة حرارة 550oC ولمدة 6hr ثم التعتيق الاصطناعي عند الأزمان 2hr و 4hr.أجريت الاختبارات الميكانيكية كالصلادة ومقاومة الشد، وأظهرت جميع تلك الاختبارات حصول المادة المركبة (A2) والتي تبلغ نسبها الوزنية والحجمية 2.5% و≥0.1µm على أعلى القيم في تلك الاختبارات وهذا مما يدل على أن صغر الحجوم الحبيبية يزيد من جساءتها وتقسيتها وصلابتها.وقد أظهرت نتائج فحص البنية المجهرية للمواد المتراكبة بأنها ذات حبيبات أكثر نعومة من السبيكة الأساس، كما أن توزيع دقائق الألومينا المضافة في السبيكة الأساس كان متجانساً في أرضية السبيكة، وقد أظهرت البنية المجهرية تأثير المعالجة الحرارية والتعتيق الاصطناعي في أرضية السبيكة الأساس والمواد المتراكبة.

Keywords

Heat Treatment Solution --- official ageing --- composite material