26766

بررسي اثرفسفر بر بهسازي ذرات Mg2Si و ترك گرم كامپوزيت Al-20%Mg2Si ريختگي

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي- ريخته‌گري

1398

1401/2/21

سعيد شبستري

مهندسي مواد و متالورژي

كامپوزيتهاي درجا Mg2Si-Al به دليل چگالي كم و خواص استحكامي و سايشي خوب، جايگزين بسيار مناسبي براي قطعات آلومينيمي و چدني مورداستفاده در صنايع خودروسازي و هوافضا هستند. خواص برتر اين كامپوزيتها مستلزم بهسازي ساختاري و كنترل ابعاد و مورفولوژي ذراتMg2Si اوليه شكلگرفته در ساختارشان است. در پژوهش حاضر، تأثير افزودن فسفر با درصد بهينه بر ساختار متالورژيكي و ميزان ترك گرم كامپوزيت ريختگي Mg2Si%20–Al مورد بررسي قرارگرفته است. نتايج بهدستآمده حاكي از آن است كه با افزودن فسفر مورفولوژي و ابعاد ذرات Mg2Si اوليه بهبود مي يابد. با تشكيل تركيب بين فلزي AlP كه بهعنوان محلي مناسب براي جوانه زني نا همگن تركيب Mg2Si عمل ميكند. ميانگين اندازه ذراتMg2Si اوليه نيز از 56µm به 21µm كاهشيافته و مورفولوژيشان از حالت دندريتي درشت به چندوجهي ريز تبديل ميگردد. الزم به ذكر است كه فسفر تأثيري بر سيليسيم يوتكتيكى نميگذارد. بر اساس نتايج آزمايش ترك گرم، افزودن 5/0 درصد وزني فسفر بر ميزان حساسيت به ترك گرم تاثيرمثبت داشته اما حضور 6/6 درصد وزني مس موجود درآميژان P%8-Cu همواره بهعنوان عنصر غالب ميزان شاخص حساسيت به ترك گرم را در حدود 25 درصد افزايش ميدهد. نتايج بهدستآمده از طريق ترسيم منحنيهاي انجمادي با تكنيك آناليز حرارتي بيانگر افزايش دامنه انجمادي و كاهش دماي منحني جامد در اثر افزودن فسفر به همراه مس است.

1401/04/29

Effect of phosphorus on modification of Mg2Si particles and hot cracking of Al-20% Mg2Si casting composite

5/11/2023 12:00:00 AM

In-situ Al-20Mg2Si composite due to their low density and good strength and wear properties are considered as potential candidates to substitute the Al and cast iron parts used in automotive and aerospace industries. The improved properties of these composites are governed by controlling the size and morphology (modification) of the primary Mg2Si particles. In the current study the effect of phosphorus addition with optimal percentage on metallurgical structure and hot crack rate of Al-20% Mg2Si cast composite has been investigated. According to the results, P addition reinforced primary Mg2Si particles considerably. By forming an AlP compound that acts as a suitable site for heterogeneous nucleation of the Mg2Si compound, the average particle size of the primary Mg2Si also decreases from 56 µm to 21µm and their morphology changes from coarse dendritic to polyhedral shapefine-grained. The phosphorus also doesn´t have any effect on the Silicon. according to the results of the hot crack test, the addition of 0.5wt% has a positive effect on the hot cracks sensitivity. But the appearance of 6.6wt% Cu in the master alloy, as a dominant element increases the sensitivity of hot cracks about 25%. The results obtained by plotting Solidification curves with thermal analysis technique, show an increase in freezing range and a decrease in solidus temperature due to the addition of phosphorus and copper.

Al-20%Mg2Si , فسفر , ترك گرم , بهسازي

Al-20Mg2Si , phosphorus , Hot tear-Hot crack , Modification

Behzad Nazarizade

Dr. shabestari