22526

بررسي تاثير سرعت سرد شدن بر رفتار انجمادي كامپوزيت درجا Al-Mg2Si از طريق آناليز حرارتي

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

95-98

1398/8/22

دكتر سعيد شبستري

مواد و متالورژي

امروزه كامپوزيت¬هاي درجا Al-Mg2Si به دليل چگالي پايين، استحكام ويژه بالا، مقاومت به سايش و پايداري حرارتي خوب، مورد توجه صنايعي از جمله خودروسازي و هوافضا قرار گرفته¬اند. با توجه به تاثير مستقيم شرايط انجمادي بر ريزساختار يك آلياژ و تاثير ريزساختار بر خواص يك قطعه ريختگي، ايجاد شرايط مناسب ريخته¬گري و انجمادي براي اين آلياژها از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. در اين تحقيق، به بررسي اثر سرعت سرد شدن و اعمال فوق ذوب بر مشخصه¬هاي انجمادي كامپوزيت درجا Al-20% Mg2Si، از طريق آناليز حرارتي منحني¬هاي سرد شدن پرداخته شده است. بدين منظور منحني¬هاي آناليز حرارتي اين كامپوزيت در پنج سرعت سرد شدن متفاوت و همچنين در سه دماي فوق ذوب متفاوت رسم شده و تاثير سرعت سرد شدن و فوق ذوب بر مشخصه¬هاي انجمادي اين كامپوزيت بررسي شده است. نتايج نشان داده است كه تغييرات سرعت سرد شدن و دماي فوق ذوب بر مشخصه¬هاي جوانه¬زني و رشد فاز مقاوم¬ساز Mg2Si و مشخصه¬هاي واكنش يوتكتيك تاثير گذار است. به گونه¬اي كه افزايش سرعت سرد شدن از C/s 4/0 به C/s 1/17 موجب افزايش دماي جوانه¬زني فاز مقاوم¬ساز Mg2Si از C674 به C7/712، كاهش دماي رشد واكنش يوتكتيك دوتايي و واكنش يوتكتيك سه تايي به ترتيب به ميزان C 33/3 و C7/9 مي¬گردد. همچنين افزايش دماي فوق ذوب از C750 به C850، موجب افزايش دماي جوانه¬زني فاز مقاوم¬ساز Mg2Si از C 6/ 687 به C 2/690، افزايش دامنه انجماد به ميزان C 4/22 و كاهش دماي رشد واكنش يوتكتيك دوتايي مي¬گردد.

1399/07/16

Effect of cooling rate on the solidification characteristics of in situ Al-Mg2Si composites using thermal ananlysis technique

11/13/2021 12:00:00 AM

Nowadays, the in-situ Al-Mg2Si composites have attracted much attention in many important industries such as automotive and aerospace due to their low density, high specific strength, good wear resistance and thermal stability. Considering the direct effect of the solidification conditions on the microstructure of an alloy and the effect of microstructure on the properties of a cast sample, it is important to establish the suitable casting and solidification conditions for these alloys. In this research, solidification characteristics of in situ Al-20%Mg2Si composites, has been investigated using cooling curve thermal analysis technique. For this purpose, the thermal analysis curves of this composite have been plotted at five different cooling rates and three different superheating temperature. The results demonstrated that the cooling rate and superheating temperature changes affect the nucleation and growth of primary Mg2Si phase and the eutectic reaction. In addition, the cooling rate enhancement raised the nucleation temperature of primary Mg2Si, solidification ranges and decreased the growth temperature of the binary eutectic reaction and ternary eutectic reaction. Furthermore, the increase in the superheating temperature from 750 to 850 ℃ increased the nucleation temperature of primary Mg2Si, solidification range and decreased the growth temperature of the binary eutectic reactions.