11240

بررسي توليد قطعات آلومينيمي(Al-Si-Mg) با استفاده از روش دمش‌گاز‌خنثي و شكل‌دهي نيمه‌جامد

1398

دكتر سعيد شبستري

فلزآلومنيم به‌دليل وزن مخصوص كم و نسبت استحكام به وزن زياد اهميت دارد. آلياژهاي آلومينيم-سيليسيم در بين آلياژهاي ريختگي آلومينيم به‌دليل سياليت، استحكام، مقاومت ‌به سايش و مقاومت به خوردگي بيشترين كاربرد را دارند. براي رسيدن به خواص مطلوب و بهينه در اين آلياژها از روش‌هاي مختلف شكل‌دهي و شكل‌ريزي استفاده مي‌شود. يكي از تكنيك‌هاي شكل‌دهي فلزات، استفاده از فرآيند شكل‌دهي نيمه‌جامد است. آلياژهاي Al-Siو Al-Si-Mg بطور گسترده براي فرآيند شكل‌دهي تيكسوفرمينگ استفاده مي‌شوند. A356 به‌دليل سياليت خوب، گرانروي كم و منطقه‌ي خميري وسيع و مناسب، متداول‌ترين نوع آلياژ براي بدست‌آوردن نزديك‌ترين محصولات به شكل وابعاد نهايي و قطعات پيچيده است‌‌. ‌اين آلياژ كاربرد زيادي در هواپيماسازي و خودرو‌سازي دارد. فرآيند ريخته‌گري و شكل‌دهي نيمه‌جامد فرآيندي جذاب درتوليد قطعات در‌چند دهه اخير است كه با به‌كارگيري آنها، به‌دليل ايجاد ريزساختار غيردندريتي(گلبولي) و يكنواخت، خواص مطلوبي حاصل مي‌شود. روش‌هاي مختلفي براي دست‌يابي به مخلوط مذاب-جامد وجود دارد كه يكي از آنها كه مورد توجه قرار گرفته، فرآيند دمش گاز خنثي(GISS) است. اين روش تركيب خروج سريع و موضعي حرارت به همراه ايجاد جابجايي در مذاب است كه به‌وسيله‌ي يك لوله ي گرافيتي متخلخل در مذابي كه زيادتر از دماي منحني مايع است، اتفاق مي‌افتد. با تلفيق روش GISS و ريخته گري تحت فشار مي توان بازده فرآيند ريخته‌گري را افزايش داد. ازاين رو اين فرآيند مورد توجه قرار گرفته است. طي اين فرآيند ساختار نسبتاً ريز و يكنواختي ايجاد شده كه به واسطه آن خواص ريختگي و مكانيكي بهبود يافته و عيوب ريختگي نيز كاهش مي‌يابد. ازپارامترهاي اصلي اين فرآيند مي‌توان به دبي گاز، مدت زمان دمش گاز و دماي گاز اشاره كرد كه با بهينه كردن آنها خواص مكانيكي افزايش مي‌يابد. دراين گزارش ابتدا به معرفي آلياژA356 پرداخته وپس از آن كلياتي از فرآيند نيمه‌جامد و انواع آن بيان كرده و در پايان به تفصيل به بررسي روش فرآيند دمش گاز خنثي و مكانيزم هاي تبديل دندريت‌هاي α-Al از حالت درشت و خشن به ريز وكروي خواهيم ‌پرداخت. واژه‌هاي كليدي:فرآيند نيمه‌جامد، فرآيندGISS، فرآيند نيمه‌جامد به‌روش تزريق‌گاز‌خنثي،A356 ، آلياژآلومينيفلزآلومنيم به‌دليل وزن مخصوص كم و نسبت استحكام به وزن زياد اهميت دارد. آلياژهاي آلومينيم-سيليسيم در بين آلياژهاي ريختگي آلومينيم به‌دليل سياليت، استحكام، مقاومت ‌به سايش و مقاومت به خوردگي بيشترين كاربرد را دارند. براي رسيدن به خواص مطلوب و بهينه در اين آلياژها از روش‌هاي مختلف شكل‌دهي و شكل‌ريزي استفاده مي‌شود. يكي از تكنيك‌هاي شكل‌دهي فلزات، استفاده از فرآيند شكل‌دهي نيمه‌جامد است. آلياژهاي Al-Siو Al-Si-Mg بطور گسترده براي فرآيند شكل‌دهي تيكسوفرمينگ استفاده مي‌شوند. A356 به‌دليل سياليت خوب، گرانروي كم و منطقه‌ي خميري وسيع و مناسب، متداول‌ترين نوع آلياژ براي بدست‌آوردن نزديك‌ترين محصولات به شكل وابعاد نهايي و قطعات پيچيده است‌‌. ‌اين آلياژ كاربرد زيادي در هواپيماسازي و خودرو‌سازي دارد. فرآيند ريخته‌گري و شكل‌دهي نيمه‌جامد فرآيندي جذاب درتوليد قطعات در‌چند دهه اخير است كه با به‌كارگيري آنها، به‌دليل ايجاد ريزساختار غيردندريتي(گلبولي) و يكنواخت، خواص مطلوبي حاصل مي‌شود. روش‌هاي مختلفي براي دست‌يابي به مخلوط مذاب-جامد وجود دارد كه يكي از آنها كه مورد توجه قرار گرفته، فرآيند دمش گاز خنثي(GISS) است. اين روش تركيب خروج سريع و موضعي حرارت به همراه ايجاد جابجايي در مذاب است كه به‌وسيله‌ي يك لوله ي گرافيتي متخلخل در مذابي كه زيادتر از دماي منحني مايع است، اتفاق مي‌افتد. با تلفيق روش GISS و ريخته گري تحت فشار مي توان بازده فرآيند ريخته‌گري را افزايش داد. ازاين رو اين فرآيند مورد توجه قرار گرفته است. طي اين فرآيند ساختار نسبتاً ريز و يكنواختي ايجاد شده كه به واسطه آن خواص ريختگي و مكانيكي بهبود يافته و عيوب ريختگي نيز كاهش مي‌يابد. ازپارامترهاي اصلي اين فرآيند مي‌توان به دبي گاز، مدت زمان دمش گاز و دماي گاز اشاره كرد كه با بهينه كردن آنها خواص مكانيكي افزايش مي‌يابد. دراين گزارش ابتدا به معرفي آلياژA356 پرداخته وپس از آن كلياتي از فرآيند نيمه‌جامد و انواع آن بيان كرده و در پايان به تفصيل به بررسي روش فرآيند دمش گاز خنثي و مكانيزم هاي تبديل دندريت‌هاي α-Al از حالت درشت و خشن به ريز وكروي خواهيم ‌پرداخت. واژه‌هاي كليدي:فرآيند نيمه‌جامد، فرآيندGISS، فرآيند نيمه‌جامد به‌روش تزريق‌گاز‌خنثي،A356 ، آلياژآلومينيم-سيليسيم-منيزيم، ساختارگلبولي م-سيليسيم-منيزيم، ساختارگلبولي

11/10/2020 12:00:00 AM

76390

1401/08/08

Investigating the production of aluminum parts (Al-Si-Mg) using GISS method and thixoformingg

فرآيند نيمه‌جامد , فرآيند نيمه‌جامد به‌روش تزريق‌گاز‌خنثي , آلياژآلومينيم-سيليسيم-منيزيم , ساختارگلبولي

semi-solid process , GISS process , A356 alloy , globular structure