دانلود ترجمه مقاله تولید آلیاژهای آلومینیوم Al-Si به وسیله روش های متالورژی (ساینس دایرکت – الزویر 2015) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

تولید آلیاژهای آلومینیوم Al-Si به وسیله روش های متالوژی پودر و انجماد سریع

Preparation of Al–Si alloys by a rapid solidification and powder metallurgy route

چکیده

1-مقدمه

2- روش تجربی

3- نتایج و بحث

3-1 مشخصات ریزساختاری

3-2 خواص مکانیکی

3-3 خواص فیزیکی

3-4 تحلیل شکست

4- نتیجه گیری

چکیده

آلیاژهای Al-22-50%Si با فشرده سازی داغ پودرآلیاژ Al-Si اتمیزه شده به وسیله ی گاز ، تولید شده اند . ریزساختارها ، خواص مکانیکی و سطوح شکست آلیاژها به عنوان تابعی از مقدار Si بررسی شدند . تمام آلیاژها به خوبی به صورت ریزساختاری فشرده و بدون تخلخل در آمدند و فاز Si که به طور همگن پراکنده شده بود از لحاظ اندازه تعدیل شد . این آلیاژها دارای سطحی صاف هستند . خواص مکانیکی این آلیاژها با افزایش Si به طور تدریجی بهبود یافت مخصوصا استحکام خمشی . همچنین هم ضریب انبساط حرارتی (CTE) و ضریب هدایت گرمایی آلیاژ همزمان کاهش یافتند . میانگین CTE و هدایت حرارتی آلیاژهای Al-Si به ترتیب (1/K) 6- 10 × 3/11 – 7/18 و W/Mk 145-184 که عملکرد عالی این آلیاژها را نشان می دهد . مدل هایی نظری به منظور پیش بینی CTE و هدایت حرارتی آلیاژ استفاده شدند . همچنین مقاومت حرارتی مرز در فصل مشترک Al و Si محاسبه شد .

4- نتیجه گیری

در این مقاله ، آلیاژهای Al-Si به وسیله ی پرس داغ پودرهای آلیاژی که با گاز اتمیزه شده اند، به دست آمده اند . تاثیرات مقدار Si بر روی ریزساختار ، خواص مکانیکی و فیزیکی و مکانیزم شکست بررسی شده است و نتایج زیر به دست آمده اند: 1) آلیاژهای Al-Si فشرده شده با مقادیر Si بین 22 تا wt%50 با پرس داغ پودرهایی که با گاز اتمیزه شده اند در دانسیته های نسبی بالاتر از 99 درصد به دست می آیند . آلیاژها باید ریزساختاری بدون حفره به همراه فاز ظریف Si که به طور همگن در زمینه Al پراکنده شده است داشته باشند . آلیاژها از فازهای α-Al و ß-Al بدون هیچ واکنشی در فصل مشترک تشکیل شده اند . 2) واکنش آلیاژهای Al-Si در برابر کشش با افزایش مقدار Si به طور فزاینده ای واکنشی ترد است . به علاوه ، استحکام کششی ، استحکام خمشی و مدول یانگ آلیاژها با افزایش مقدار Si به خوبی بهبود می یابند . 3) هدایت حرارتی و CTE مربوط به آلیاژهای Al-Si به همان نسبت که مقدار Si افزایش می یابد ، کاهش می یابند . مدل کرنر و مدل H-J به منظور پیش بینی CTE و هدایت حرارتی آلیاژها به کار می رود ، حتی اگر هنوز بعضی اختلافات وجود داشته باشند . CTE متوسط و هدایت حرارتی آلیاژهای Al-Si حاوی 22تا wt%Si 50 به ترتیب (1/K) 6-10× 3/11-7/18 و w/m.k 145-184 است ، بنابراین آن ها در کاربردهای الکترونیکی بسیار مطلوب هستند . 4) آلیاژهای Al-Si خصوصیات شکست ترد را دارند ، مخصوصا نمونه های با مقدار Si بالا . هیچ گونه گسیختگی در پیوندهای فصل مشترک بین زمینه و تقویت کننده در هیچ کدام از نمونه های کششی شکسته شده مشاهده نشده است .

Abstract

The Al–(22–50 wt.%) Si alloys are prepared by hot pressing of gas atomized Al–Si alloy powder. The microstructures, mechanical properties, physical properties, and fracture surfaces of the alloys are characterized as a function of the Si content. All the alloys are well densified with pore-free microstructure and homogeneously dispersed Si phase that is refined in size and has smooth surface. The mechanical properties of the alloys are improved gradually with increasing Si content, especially the bending strength. However, both the coefficient of thermal expansion (CTE) and thermal conductivity of the alloy decrease at the same time. The average CTE and thermal conductivity of the Al–Si alloys are 18.7–11.3 10−6/K and 184–145 W/m K, respectively, indicating excellent performance of these alloys. Theoretical models are used to predict the CTE and thermal conductivity of the alloys. Moreover, the thermal boundary resistance at the interface of Al and Si is also calculated.

4- Conclusions

In this work, Al–Si alloys were prepared by hot pressing of the gas atomized Al–Si alloy powder. The effects of Si content on the microstructure, mechanical and physical properties, and fracture mechanism were investigated, and the following conclusions were obtained. 1) Dense Al–Si alloys with the Si content of 22–50 wt.% could be obtained by hot pressing of the gas atomized alloy powder, of which the relative densities are higher than 99%. The alloys show a pore-free microstructure with homogeneously dispersed fine Si phase in the Al matrix. The alloys are composed of the α-Al and β-Si phases without any interfacial reactions. 2) The tensile response of the Al–Si alloys becomes increasingly brittle as the Si content increases. Additionally, the tensile strength, bending strength, and Young’s modulus of the alloys are significantly improved with increasing Si content. 3) The CTE and thermal conductivity of the Al–Si alloys decrease as the Si content increases. The Kerner model and H–J model could be used to predict the CTE and thermal conductivity of the alloys, even though some discrepancy still presented. The average CTE and thermal conductivity of the Al–Si alloys containing 22–50 wt.% Si are 18.7–11.3 10−6 /K and 184–145 W/m K, respectively, thus they are desirable for the applications in electronic packaging. 4) The Al–Si alloys exhibit brittle fracture features, especially the samples with high Si contents. No visible interfacial debonding is found in all broken tensile samples.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تولید آلیاژهای آلومینیوم Al-Si به وسیله روش های متالوژی پودر و انجماد سریع

Preparation of Al–Si alloys by a rapid solidification and powder metallurgy route