11683

11683

بررسي بهبود خواص سايشي آلياژ 28LM توليد شده به روش تيكسوفرمينگ

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - ريخته گري

اسفند ماه 1391

اسفند ماه 1391

دكتر حسن ثقفيان - دكتر سيد حسين رضوي

چكيده در ريزساختار آلياژ¬هاي Al-Si هايپريوتكتيك ذرات سيليسيم اوليه در زمينه يوتكتيكي قرار دارند كه مشابه ساختار كامپوزيت¬هاي زمينه فلزي با ذرات مقاوم¬ساز است. اين ريزساختار براي كاربرد¬هاي مقاوم به سايش مناسب است. به منظور بهبود خواص سايشي اين دسته از آلياژ¬ها، تغيير مورفولوژي ذرات سيليسيم اوليه (افزايش ميزان كرويت و كاهش اندازه ذرات) لازم است. فرايند رئوكستينگ آلياژ نيمه¬جامد 28LM، به صورت اعمال نيروي برشي به مخلوط مذاب-جامد آلياژ انجام شد. پس از هم¬زدن آلياژ در محدوده نيمه¬جامد به صورت هم¬دما، آلياژ نيمه¬جامد در قالب¬هاي فلزي ريخته-گري شد. سپس، تعدادي از قطعات با ساختار -Alα كروي انتخاب شد. قطعات مورد نظر در داخل قالب تيكسوفرم قرار داده شد و سپس مجموعه داخل كوره قرار گرفت. پس از رسيدن دماي كوره به درجه حرارت موردنظر و نگهداري به مدت زمان مشخص، قالب از داخل كوره خارج شده و به كمك پرس هيدروليك تغيير شكل انجام مي¬شود. در اين تحقيق، مطالعات ريزساختاري به صورت كمي و كيفي و در هر يك از مراحل انجام پروژه (نمونه شاهد، رئوكست و تيكسوفرم) انجام شده است. براي بررسي¬هاي ريزساختاري و تعيين مكانيزم سايش از ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي (SEM) استفاده شد. پس از اعمال نيروي برشي در محدوده نيمه¬جامد، تغييرات ريزساختاري قابل توجهي ايجاد شد. با وجود اينكه ذرات سيليسيم اوليه در اثر هم¬زدن مكانيكي درشت¬تر شده¬اند ولي مورفولوژي فاز –Alα كروي شده است. همچنين مورفولوژي و اندازه يوتكتيك در اثر هم¬زدن مكانيكي دچار تغيير شده است و نسبت به نمونه شاهد ريز و ظريف¬تر شده است. پس از فرايند تيكسوفرمينگ، ريزساختار آلياژ Al-Si هايپريوتكتيك شامل گلبول-هاي α-Al و ذرات سيليسيم ريز و چند وجهي شده است. ريز شدن ذرات سيليسيم، توزيع يكنواخت و افزايش كرويت اين ذرات به همراه كاهش اندازه و تغيير مورفولوژي تركيبات بين¬فلزي از جمله تغييرات ريزساختاري پس از تغيير شكل نيمه¬جامد است. با وجود اينكه سختي نمونه¬هاي تيكسوفرم شده نسبت به نمونه شاهد در حدود 10 برينل كاهش يافته است ولي اين كاهش، تاثير منفي قابل توجهي بر خواص سايشي اين نمونه¬ها نداشته است. حتي در مورد نمونه Thixo Q (نسبت به نمونه شاهد) مقاومت سايشي افزايش يافته است كه بيانگر تاثير افزايش سختي در اثر تغييرات ريزساختاري و كوئنچ نمونه پس از تيكسوفرمينگ است. كلمات كليدي: آلياژ Al-Si هايپريوتكتيك، ذرات سيليسيم اوليه، رئوكستينگ، تيكسوفرمينگ، سايش