15017

15017

بررسي تجربي و شبيه سازي انجماد و توسعه ريزساختار شمش5052 آلومينيم به روش ريخته‌گري نيمه‌جامد روي سطح شيب‌دار

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

آذر1394

آذر1394

دكتر محمدرضا ابوطالبي - دكتر سيد حسين سيدين

دكتر محسن قنبري حقيقي

مواد و متالورژي

چكيده در اين پژوهش فرآيند ريخته‌گرينيمه‌جامد با استفاده از سطح شيب‌دار با شيارV-شكل و داراي سيستم آبگرد، از دو منظر مدل‌سازيفيزيكي و مدل‌سازي رياضي براي آلياژ آلومينيم AA5052، موردبررسي قرار گرفت.آزمايش‌هاي عملي در سه سطح متفاوت براي سه پارامتر متغير دماي بارريزي، زاويه سطح شيب‌دارخنك‌كننده و طول تماس با استفاده سطح شيب‌دار فولادي با شيارV-شكل انجام شد. نمونه‌هاي حاصل از آزمايش‌هاي عملي مورد متالوگرافي قرار گرفتند و تصاوير ريزساختار مورد متالوگرافي كمي قرار گرفتند. اثر تغيير زاويه سطح شيب‌دار، طول تماس و دماي بارريزي بر ميزان كرويت و قطر متوسط ساختار نهايي بررسي شد.نمونه‌ي ريخته شده در دماي بارريزي ◦C680، طول تماس cm40 و زاويه‌ي سطح شيب‌دار◦45 با ميزان كرويت 87/0 و قطر متوسط mµ60،به‌عنوان شرايط بهينه مشخص شد.مدل‌سازي انتقال حرارت و انجماد در مذاب جاري بر روي سطح شيب‌دار، در حالت سه‌بعدي و غيريكنواخت با استفاده از نرم‌افزار تجاري ProCast انجام شد. پس از شبكه‌بندي ميدان محاسباتي و تعريف خواص و شرايط فرآيند، از شبيه‌سازي معكوس به‌منظور محاسبه ضريب انتقال حرارت بين مذاب و سطح شيب‌دار استفاده شد. مطالعه پارامتري، براي پارامترهاي موردبررسي در آزمايش‌هاي عملي، در مدل شبيه‌سازي انجام شد.درنهايت پارامتري به نام اثربخشي سطح شيب‌دار جهت پيش‌بيني ريزساختار بهينه از مدل توسعه‌يافته تعريف شد. واژه‌هاي كليدي:آلومينيمAA5052، فرآيند نيمه‌جامد، مدل‌سازيعددي، سطح شيب‌دار آبگرد.