Investigation on the Effect of Stirring Process Parameters on the Dispersion of SiC Particles Inside Melting Crucible

Vishal R. Mehta; Mayur P. Sutaria

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자료유형: 학술저널

저자정보: Vishal R. Mehta (Charotar University of Science and Technology) Mayur P. Sutaria (Charotar University of Science and Technology)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.27 No.8

발행연도: 2021.1

수록면: 2,989 - 3,002 (14page)

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Stirring based liquid metal processing is the widely explored process by researchers for the production of metal matrixcomposites (MMCs). The dispersion of reinforcement particles is the major challenge in the process. The stirring processparameters govern the dispersion of reinforcement particles in MMCs. The important stirring process parameters are stirringspeed, stirrer geometry, stirrer position, and stirring time. In the literature, research works are reported, where the effect ofsuch parameters on the dispersion of particles was investigated either by analyzing flow field using computational methods(assuming constant fluid properties) or by sectioning the casted samples. In cast condition, the dispersion of particles is alsoinfluenced by the solidification phenomena. The aim of the present work is to investigate the significance and the effect ofstirrer geometry, stirrer position and stirring speed on the dispersion of reinforcement particles inside melting crucible, duringthe stirring. Aluminium alloy LM25 was used as the matrix material and silicon carbide (SiC) particles having mean size37.58 microns (d50 value) were used as the reinforcement phases. Samples of the composite slurry during the stirring processwere dragged using a quartz tube at three levels inside crucible and microstructure analysis was carried out. Number density(ND) and inter particle distance were evaluated for parameter combinations. The uniform dispersion of SiC particles wasobserved at 45° stirrer blade angle, 400 rpm stirring speed and 40 mm stirrer position. And, significance order of individualparameter was observed as stirring speed < stirrer position < stirrer blade angle.

#Metal matrix composites (MMCs) · Stir casting · Stirrer geometry · Stirring speed · Stirrer position · Number density · Inter particle distance · Particle dispersion

참고문헌 (17)

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S.V. Prasad / 2004 / Aluminum Metal–Matrix Composites for Automotive Applications: Tribological Considerations / Tribology Letters 17(3):445~453

Mohsen Ghahremanian / 2012 / Production of Al-Si-SiCp Cast Composites by Injection of Low-Energy Ball-Milled Al-SiCp Powder into the Melt / Metals and Materials International 18(1):149~156

S. Ghosh / 2012 / Wear behaviour of Al–SiCp metal matrix composites and optimization using taguchi method and grey relational analysis / J. Min. Mater. Charact. Eng. 20(11):1085~1094

Gerald A. Gegel / 2007 / Enabling Technology for the Design of Short-Fiber Reinforced Aluminum MMC Components / International Journal of Metalcasting 1(1):57~67

Jung-Moo Lee / 2000 / A new technology for the production of aluminum matrix composites by the plasma synthesis method / Metals and Materials 6(4):389~394

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Vishal R. Mehta

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