چکيده
از سال 1970 ميلادي با كشف رفتار تيكسوتروپيك، مطالعات گسترده اي روي فرآيندهاي نيمه جامد انجام گرفت به طوريكه تاكنون پيشرفت هاي زيادي در اين زمينه حاصل شده است. امروزه روش هاي نيمه جامد از جمله فرآيندهاي نوين توليد مواد محسوب مي شوند كه با به كارگيري آنها به عنوان يك روش قابل اعتماد، مي توان قطعاتي با ريزساختار يكنواخت و خواص مكانيكي مطلوب توليد نمود. از جمله مهمترين روش هاي حالت نيمه جامد مي توان به رئوكستينگ و تيكسوفرمينگ اشاره كرد. اين دو روش پركاربرد در صنعت، ريخته گري و شكل دهي خمير نيمه جامد را با تكنولوژي هاي متفاوت شامل مي شوند. نكته مهم در اين فرآيندها ايجاد ريزساختار غير دندريتي يا گل رزي است كه كاهش عيوب ريخته گري و افزايش خواص مكانيكي را به دنبال دارد.
طي چند سال اخير فرآيندهاي رئوكست جديدي پا به عرصه صنعت گذاشته اند، يكي از اين روش هاي نو كه بسيار مورد توجه است، فرآيند دمش گاز خنثي يا فرآيند GISS مي باشد. اين روش تركيبي از خروج سريع و موضعي حرارت به همراه ايجاد جابجايي درون مذاب با استفاده از يك لوله گرافيتي متخلخل در مذابي با دمايي بالاتر از دماي منحني مايع است. با اين مكانيزم روش GISS مي تواند با يكي از فرآيندهاي ريخته گري تحت فشار، ريخته گري سنتي در ماسه و يا رئو اكستروژن تلفيق شود و به بهبود بازده ريخته گري كمك كند. بنابراين عليرغم هزينه هاي زياد روش GISS بسيار مفيد است.
مطالعات نشان مي دهد كه مكانيزم هاي متعددي در ايجاد ريزساختار غير دندريتي دخالت دارند اما بر اساس نتايج به دست آمده، مكانيزم جوانه زني شديد به همراه ذوب مجدد موضعي عامل اصلي توليد ريزساختار كروي در اين فرآيند مي باشد. در اثر اين دو مكانيزم بازوهاي دندريتي از دندريت مادر جدا شده و با پراكندگي به صورت ذرات جامد ريز درون مذاب، ساختار را غير دندريتي مي كنند و به اين ترتيب اعتمادپذيري قطعات ريخته گري افزايش مي يابد.
در اين تحقيق پس از ارائه تاريخچه و كلياتي در مورد فرآيندهاي نيمه جامد، روش GISS به همراه مكانيزم هاي ايجاد ساختار غير دندريتي به طور كامل مورد بحث و بررسي قرار گرفته است.
