15178

15178

بررسي مورفولوژي فيلم هاي اكسيدي ديناميك در آلياژهاي روي

كارشناسي ارشد

ريخته گري

دي 1394

دي 1394

دكتر مهدي ديواندري

مواد و متالورژي

چكيده حضور لايه هاي اكسيدي بر روي سطح مذاب در حين فرايند ريخته گري باعث ايجاد مشكلات متعددي مي شود كه از مهمترين آن ها مي توان به ورود فيلم هاي اكسيدي دو لايه به قطعه ي توليدي به عنوان يك نقطه ي ضعف اشاره كرد. طي سال هاي اخير به دليل ماهيت مخرب اين فيلم هامطالعات متعددي انجام شده است، به طوريكه حدود 80 درصد عيوب ريخته گري به حضور اين فيلم هاي اكسيدي در توده ي ذوب نسبت داده شده است. در اين تحقيق با استفاده از روش ساندويچ اكسيد-فلز-اكسيداز طريق دمش هوا با فشارهاي 5/1، 2 و 3 بار به توده ي ذوب و بدست آوردن ناحيه اي كه دو حباب هوا به هم برخورد كرده اند، مشخصات فيلم هاي اكسيدي بررسي شد.قالب گيري نيز با استفاده از ماسه ي CO2 و به روش دستي انجام گرفت. از مهمترين مشخصات فيلم هاي اكسيدي مي توان به مورفولوژي و ضخامت فيلم اكسيدي اشاره كرد. تفاوت ضرايبانبساط حرارتي اكسيد و فلزمنجر به ايجاد چروكيدگي ها و حضور تنش هاي ناشي از جريان ذوب منجر به ايجاد تاخوردگي ها شد. ضخامت فيلم هاي اكسيدي در روي خالص، Zn4Al و ZA27 به ترتيب در حدود 100 تا 300 نانومتر، 60 تا 100 نانومتر و 25 تا 100 نانومتر محاسبه شد. حضور آلومينيم به دليل حالت حفاظتي كه اكسيد آن ايجاد مي كند، باعث شد ضخامت فيلم اكسيدي نسبت به روي خالص كاهش يابد. در نمونه هاي Zn4Al و ZA27با افزايش درصد آلومينيم به دليلبالاتر بودن دماي بارريزيو ميل تركيبي بيشتر با اكسيژن، ميزان اكسيداسيونافزايشيافت. بيشتر بودن ضخامت فيلم اكسيدي تشكيل شده در آلياژZn4Al نسبت به ZA27 را مي توان به عواملي همچون عدم تخمين دقيق ضخامت از طريق نصف كردن ضخامت تاخوردگي، فشار بيشتر استفاده شده در Zn4Alو حضور ناخالصي ها و تاثير آن بر روي شدت اكسيداسيون و حفاظت لايه ي اكسيدي دانست. كلمات كليدي: ساندويچ اكسيد-فلز-اكسيد، مورفولوژي، فيلم اكسيدي، اكسيداسيون، روي خالص،Zn4Al، ZA27