10274

10274

بررسي خواص سايشي و ريز ساختاري آلياژ هايپريوتكتيك Al-Si توليد شده به روش نيمه جامد

كارشناسي ارشد

مواد - ريخته گري

بهمن ماه 1390

بهمن ماه 1390

دكتر سعيد شبستري

دكتر حسن ثقفيان

در پژوهش حاضر تاثير عمليات سطح شيب دار و تيكسوفرمينگ بر روي ريز ساختار و خواص سايشي آلياژ LM28 بررسي مي شود. لقمه هاي آلياژ LM28 به روش سطح شيب دار خنك شونده توليد مي شوند. براي بهينه سازي ساختار آلياژ LM28، شامل فاز ɑ-Al هم محور با قطر معادلي كمتر از µm 100 و ذرات Si اوليه با گوشه هاي گرد، 3 طول موثر مختلف بكار برده مي شوند. سطح خنك شونده با زاويه 045 نسبت به افق تنظيم شد و از سيستم خنك كننده در زير سطح استفاده شد. بهترين ساختار در طول موثر cm40 و فوق ذوب 0C10 به دست آمد. عمليات بعدي جهت كروي سازي فاز ɑ-Al عمليات حرارت دهي نيمه جامد بود. حرارت دهي در دماي 0C600 به مدت 20 دقيقه سبب ايجاد فاز ɑ-Al كروي و از بين رفتن تجمع ذرات Si اوليه كه در اثر انجماد غير تعادلي در مرحله سطح شيب دار خنك شونده بوجود آمده بود، شد. در نهايت جهت بهبود پخش ذرات Si اوليه و كاهش طول آنها، عمليات تيكسوفرمينگ (شكل دهي نيمه جامد) در سه فشار متفاوت بوسيله دستگاه پرس هيدروليك انجام پذيرفت. بهترين ساختار، شامل فاز ɑ-Al كروي، ذرات Siاوليه كه بطور يكنواخت در ساختار آلياژ پخش شده اند و همچنين يوتكتيك Al-Si ، در نيروي 2 تن ( فشار MPa16) پس از حرارت دهي در دماي 0C600 به مدت 20 دقيقه به دست آمد، سرعت دستگاه پرس ثابت و برابر mm/s 3 در نظر گرفته شد. آزمون سايش خشك با استفاده از روش پين بر روي ديسك تحت فشارهاي MPa3، 2 و 1 و سرعت لغزش ثابت mm/s 25/0 انجام شد. در اين مرحله نمونه ها به 4 گروه مختلف (شامل نمونه هاي شاهد، نمونه هاي عبور كرده از سطح شيب دار خنك شونده، نمونه هاي حرارت دهي شده تحت شرايط نيمه جامد و نمونه هاي تيكسوفرم شده) تقسيم شدند. همچنين 4 روش مختلف شامل اندازه گيري كاهش وزن نمونه ها، بررسي توپوگرافي سطحي با استفاده از تصوير الكترون ثانويه SEM، بررسي ميزان آهن جذب شده بوسيله روش EDS و بررسي سطوح سايش و لايه زيرين سطح سايش با استفاده از تصوير الكترون برگشتي SEM جهت ارزيابي خواص سايشي نمونه ها بكار گرفته شد. واژه هاي كليدي : آلياژ LM28، ريخته گري بر روي سطح شيب دار خنك شونده، عمليات حرارت دهي نيمه جامد، آزمون سايش پين بر روي ديسك