12248

12248

بررسي شرايط انجماد وجوانه زايي در آلياژ Al 2024 از طريق آناليز حرارتي

كارشناسي ارشد

مواد - شناسايي و انتخاب مواد فلزي

آذر ماه 1392

آذر ماه 1392

دكتر سعيد شبستري

چكيده آلياژ آلومينيم Al2024 با توجه به خواص كاربردي مناسب، در صنايع نظامي و هوا‌فضا مورد استفاده قرار مي‌گيرد. تحقيقات مختلف نشان داده است كه جوانه‌زايي و افزايش سرعت سرد شدن سبب بهبود خواص مكانيكي نمونه مي شود، از اين رو ايجاد شرايط مناسب انجمادي و جوانه‌زايي، يكي از مهمترين و عمده‌ترين مسائل ريخته‌گري اين آلياژ مي باشد. محققان، مهندسان و صنعت گران متالورژي و ريخته‌گري همواره در پي اين بوده‌اند كه با روش‌هاي مختلف بتوانند قبل از ريخته‌گري و توليد انبوه قطعه، از صحت خواص آن اطمينان حاصل كنند. بنابراين آناليز حرارتي منحني سرد شدن به عنوان ابزاري مناسب در جهت مطالعه واكنش‌هاي شيميايي و فيزيكي جهت كنترل كيفيت همزمان با خط توليد استفاده شده است. در صنعت، شمش هاي آلياژهاي كارپذير آلومينيم از جمله آلياژ Al2024 معمولا توسط روش ريخته‌گري تبريد مستقيم توليد مي‌شود. در اين روش ريخته‌گري، معمولا سرعت انجماد بيشتر از سرعت سرد شدن در ديگر فرايندهاي ريخته‌گري مي‌باشد. در اين تحقيق، در ابتدا به منظور شبيه‌سازي فرايند ريخته‌گري تبريد مستقيم، قالب فولادي وآبگرد طراحي و ساخته شد. همچنين تاثير سرعت سرد شدن و جوانه‌زايي بر انجماد آلياژ Al2024 مورد بررسي قرار گرفت و توسط منحني‌هاي سرد شدن، مشتق اول، مشتق دوم و كسر فاز جامد، مشخصه‌هاي انجمادي اين آلياژ در شرايط مختلف انجمادي مورد بررسي قرار گرفت. مشخص شد كه از تغييرات دما و زمان تحت تبريد گرمابخشي، دماي جوانه‌زني و رشد فازها مي توان جهت كنترل جوانه‌زايي و تخمين اندازه دانه بهره جست. افزايش سرعت سرد شدن نيز كليه عوامل ريزساختاري و مشخصه‌هاي انجمادي را تحت تاثير قرار مي‌دهد. در ادامه محدوده تشكيل فازهاي مختلف بين فلزي و نيز نقطه كوهيرنسي دندريت‌ها تعيين گرديد و مشخص شد كه با جوانه‌زايي، دندريت‌ها ديرتر كوهيرنت مي‌شوند. واژه‌هاي كليدي: آناليز حرارتي، آلياژ Al2024، آميژان Al-5Ti-1B، نقطه كوهيرنسي دندريت‌ها، كسر فاز جامد، تركيبات بين فلزي.