تأثیر دمای گرمایش مجدد در فرآیند تیگزوفورجینگ بر خواص ریزساختاری و مکانیکی چرخدنده تولید شده از آلومینیم A356

محورهای موضوعی : بهینه سازی

مخمد بخشی ¹ (دانشگاه ازاد اسلامی واحد خمینی شهر)
امین کلاهدوز ² (دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمینی شهر)

تاریخ دریافت : 1396/07/01 تاریخ پذیرش : 1396/09/13 تاریخ انتشار : 1396/09/01

کلید واژه: تیگزوفورجینگ, A356, سطح شیبدار, نیمه جامد,

چکیده مقاله :

آلیاژ آلومینیوم A356 یکی از آلیاژهای هیپویوتکتیک آلومینیوم- سیلیسیم است. این آلیاژ با خواص مکانیکی خوب و قابلیت انعطاف پذیری بالا، ویژگی های ریخته گری عالی و مقاومت در برابر خوردگی بالا شناخته شده است. تیگزوفورجینگ یک فرآیند تولید نیمه جامد است که دارای پتانسیل تولید قطعات با خواص مکانیکی و میکروساختار عالی می‌‌باشد. این فرآیند دارای پتانسیل بالایی در کاربردهای خودرو و هواپیما است. در این پژوهش فرآیند تیگزوفورجینگ به عنوان روش شکل دهی قطعات بررسی شد، که شامل آهنگری آلیاژ آلومینیم A356 در محدوده دمایی دو فازی (حالت خمیری) است. به منظور دست یافتن به شرایط مطلوب، تأثیر پارامتر دما در عملیات گرمایش مجدد روی فرآیند تیگزوفورجینگ مورد بررسی قرار گرفت. برای تهیه بیلت اولیه، از روش انجماد روی سطح شیبدار استفاده شد. دماهای نیمه جامد 575، 585 و 595 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شد. نتایج بدست آمده نشان داد که در دمای 575 درجه سانتیگراد و زمان 20 دقیقه، ریزترین ساختار (37 میکرومتر) بدست آمده است. همچنین به منظور بررسی خواص مکانیکی، آزمون فشار و سختی سنجی نیز انجام شد و همانگونه که انتظار می‌رفت بهترین خواص مکانیکی (تنش تسلیم 218 مگاپاسکال، تنش فشاری نهایی 466 مگاپاسکال و سختی 89 برینل) در نمونه با ریزترین ساختار نمایان شد.

چکیده انگلیسی:

A356 aluminum alloy is a hypo eutectic Al–Si alloy. It is identified by good mechanical properties and high ductility, as well as excellent casting characteristics and high corrosion resistance. Thixoforging is a semi solid metal forming process that has the potential to produce parts with superior mechanical properties and fine uniform microstructures. In this research, the Thixoforging process was investigated as a parts shaping method that include aluminum alloy forging in two-phase temperature range (paste mode). For this purpose and in order to achieve favorable conditions in the two-phase zone, the influence of reheating temperature on thixoforging process is investigated. The cooling slope method was used to prepare the initial billet. Semi-solid temperature are considered 575, 585 and 595 °C. Attained results show that the finest microstructure (37 micrometer) is obtained in semi-solid temperature of 575°C and holding time of 20 minutes. Also, the hardness and the compressive test are performed in order to find the best mechanical properties. As it is expected, the best mechanical properties (yield stress of 218 MPa, ultimate compressive stress of 466 MPa and hardness of 89 BHN) are achieved in sample with the finest structure.