TY - JOUR ID - TI - Studying the Effect of Addition Particles of Alumina (Al2O3) دراسة تأثير إضافة دقائق كل من الالومينا (Al2O3) والزركونيا (ZrO2) على بعض الخواص الميكانيكية لمتراكبات ذات أساس من سبيكة (Al-Si-Mg) AU - Sarmad I. Ibrahim سرمد عماد إبراهيم حسين PY - 2011 VL - 7 IS - 3 SP - 78 EP - 90 JO - Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية SN - 18181171 23120789 AB - This study is concerned with the effect of adding two kinds of ceramic materials on the mechanical properties of (Al-7%Si- 0.3%Mg) alloy, which are zirconia with particle size (20μm > P.S ≥ 0.1μm) and alumina with particle size (20μm > P.S ≥ 0.1μm) and adding them to the alloy with weight ratios (0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1%). Stirring casting method has been used to make composite material by using vortex technique which is used to pull the particles to inside the melted metals and distributed them homogenously.After that solution treatment was done to the samples at (520ºC) and artificial ageing at (170ºC) in different times, it has been noticed that the values of hardness is increased with the aging time of the original alloy and reached its highest value after (8hr).Mechanical tests were done to the original alloy and the composite material at the maximum hardness value and represented by tensile, hardness, and wear tests. It was found that the hardness value is increased with increment of the amount of added particles; also the increment in the hardness of the alloy which is reinforced with alumina is more than that reinforced with zirconia.Regarding the tensile test, results show that the strength and yield resistance of the composite material are more than that in the original alloy and these values are increased with increasing the amount of the added particles and they reached maximum values at (0.6%). Then they are decreased but these values remain at higher values than those in the original alloy. However, the ductility is decreased as compared with the original alloy and this decrement was more obvious with the increasing amount of the added particles. The increment of strength and yield resistance of the alloy reinforced by alumina was higher than that reinforced with zirconia, while the ductility of the alloy reinforced by zirconia was higher than that happened by the addition of alumina. Also zirconia and alumina addition to the original alloy decreased the wear rate, and the decrement would be more with the increased amount of adding particles. In addition the wear resistance of the alloy reinforced with alumina was larger than that reinforced with zirconia. X-rays testing proved that secondary phase (AlFeSi) appeared in both original alloy and the composite material. While heat treatment led to the appearance of phases (Mg2Al) and (Mg2Si) in original alloy. This was led to obvious improvement in the mechanical properties in addition to appearance ceramic particles in the microstructure of the composite material.This structure somewhat homogenous has fine grains as compared with large grains in the microstructure of the original alloy. .

يتنـاول البحـث دراسـة تأثيـر إضافـة نوعيـن مـن المـواد السيراميكيـة في الخواص الميكـانيكيـة لسبيكـة Al - Si - Mg)) وهمـا دقائق الالومينا بحجـم حبيبـي يتراوح بيـن (≥0.1μm 20μm>P.S) ودقائق الزركونيا بحجم حبيبي يتراوح بيـن (20µm>P.S≥0.1µm) وإضافتها إلى السبيكة بنسب وزنية (0.2 ,0.4 ,0.6 ,0.8and 1%). وتمت بطريقة السباكة بالمزج في تصنيع المادة المتراكبة باستخدام تقنية الدوامة والتي تعمل على سحب الدقائق إلى داخل المنصهر المعدني وتوزيعها خلاله بشكل متجانس. وتم بعد ذلك إجراء المعاملة المحلولية للعينات عند درجة حرارة 520˚C)) والتعتيق الاصطناعي عند درجة حرارة 170˚C)) في فترات مختلفة. حيث لوحظ أن قيم الصلادة للسبيكة الأساس تزداد مع مدة التعتيق لتصل إلى أعلى قيمة لها عند مدة 8hr)). تم إجراء الفحوصات الميكانيكية للسبيكة الأساس والمادة المتراكبة المنتجة والمتمثلة بفحص الشد والصلادة والبلى عند قيم الصلادة العظمى للنماذج المعاملة حرارياُ. حيث وجد ان قيم الصلادة تزداد مع زيادة النسب المضافة ولغاية (1%). وان الزيادة الحاصلة في قيم الصلادة للسبيكة المقواة بدقائق الالومينا اكبر من قيم الصلادة المقواة بدقائق الزركونيا. أما نتائج فحص الشد فقد بينت ان مقاومة الشد والخضوع للمادة المتراكبة أعلى مما هي عليه في السبيكة الأساس وتزداد هذه القيم مع زيادة النسب الوزنية للدقائق المضافة والى حد 0.6%)) ثم تسلك سلوكاً مغايراً لكنها تبقى محافظة على قيم أعلى مما هي عليه في السبيكة الأساس , في حين تنخفض قيم المطيلية مقارنة مع السبيكة الأساس ويزداد انخفاضها مع زيادة النسب الوزنية للدقائق المضافة. وان الزيادة الحاصلة في قيم مقاومة الشد ومقاومة الخضوع للسبيكة المقواة بدقائق الالومينا اكبر من تلك المقواة بدقائق الزركونيا. في حين أن قيم المطيلية للسبيكة المقواة بدقائق الزركونيا اكبر من المقواة بدقائق الالومينا. كما أدى إضافة دقائق الزركونيا والالومينا إلى تقليل معدل البلى للسبيكة الأساس مع تغير الحمل المسلط , وان النقصان يزداد مع زيادة النسب المضافة. وان النقصان الحاصل في قيم معدل البلى للسبيكة المقواة بدقائق الالومينا اكبر من المقواة بدقائق الزركونيا.أثبتت نتائج فحص الأشعة السينية ظهور الطور الثانوي AlFeSi)) في كل من السبيكة الأساس والمادة المتراكبة بينما أدت المعاملة الحرارية إلى ظهور الأطوارMg2Al )) و Mg2Si)) في البنية المجهرية للسبيكة الأساس والتي أدت إلـى تحسن واضح فـي الخواص الميكانيكيـة, فضلاً عن ظهور الدقائق السيراميكية في البنية المجهرية للمادة المتراكبة والتي كانت بشكل حبيبات ناعمة ومتجانسة نوعاٌ ما مقارنةُ بكبر الحبيبات في البنية المجهرية للسبيكة الاساس. ER -