ایجاد ریزساختار هدفمند در آلیاژ هیپویوتکتیک Al-11 wt.% Mg2Si با استفاده از روش ریخته گری گریز از مرکز

الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

حجت اله امرایی ¹ , احد صمدی ² , اکبر وجد ³

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد دانشگاه صنعتی سهند
2 - استادیار مهندسی مواد دانشگاه صنعتی سهند
3 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد دانشگاه صنعتی سهند

تاريخ الإرسال : 19 الأربعاء , ربيع الأول, 1437 تاريخ التأكيد : 19 الأربعاء , ربيع الأول, 1437 تاريخ الإصدار : 14 الخميس , شوال, 1431

الکلمات المفتاحية: مواد هدفمند, آلیاژ هیپویوتکتیک Al-11 Wt.%Mg2Si, ریخته گری گریز از مرکز, ریزساختار درجه بندی شده,

ملخص المقالة :

یکی از روش های ایجاد ناهمگنی هدفمند در ریزساختار مواد، روش ریخته گری گریز از مرکز است که در آن نیروی گریز از مرکز منجر به توزیع درجه بندی شده ای از فازهای ریزساختاری در حین ریخته گری و انجماد می شود. بر این اساس، در این پژوهش با آماده سازی مذاب هیپویوتکتیک با ترکیب Al-11 wt.% Mg2Si و ریخته گری گریز از مرکز آن، استوانه هایی با شیب ترکیبی و فازی، در راستای شعاعی ریخته گری شدند. با بررسی ریزساختار استوانه های ریختگی در جهت شعاعی، دو لایه ی متمایز ریزساختاری به ترتیب با کسر حجمی بالای دانه های α-Al در سطوح خارجی و درصد بالای ریزساختار یوتکتیکی Al/Mg2Siدر سطوح داخلی قابل تشخیص بودند. در مرحله ی بعد، نمونه های ریخته شده در دمای ˚C530 به مدت 10 ساعت محلول سازی شده و پس از تبرید در آب، به مدت 8 ساعت در ˚C175پیرسازی شدند. بررسی ریزساختار نمونه ها نشان می دهد که عملیات حرارتی باعث تبدیل ذرات Mg2Si لایه ای موجود در ساختار یوتکتیکی سطوح داخلی به ساختار ریز شبه یوتکتیکی نقطه ای می شود. ساز و کار تشکیل چنین ساختار مرکب یوتکتیکی موضوعی است که در مقاله به آن پرداخته می شود
 

المصادر:



[1] Yan-bo, Z., Chang-ming, L., Kai, W., Mao-hua, Z., Yong, X. 2010. Characteristics of two Al based functionally gradient composites reinforced by primary Si particles and Si/in situ Mg₂Si particles in centrifugal casting. Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 20: 361-370.

[2] Rajan, TPD., Pillai, RM., Pai, BC. 2008. Functionally graded Al-Al₃Ni in situ intermetallic composites: Fabrication and microstructural characterization. Journal of Alloys and Compounds. 453: L4-L7.

[3] Ogawa, T., Watanabe, Y., Sato, H., Kim, I., Fukui, Y. 2006. Theoretical study on fabrication of functionally graded material with density gradient by a centrifugal solid-particle method. Composites: Part A. 37: 2194-2200.

[4] Zhang, J., Wang, Y., Zhou, B., Wu, X. 1998. Functionally Graded Al/Mg₂Si In-situ Composites Prepared by Centrifugal Casting. Journal of Materials Science Letters. 17: 1677-1679.

[5] Chen, W., Wang, Q., Zai, C., Ma, C., Zhu, Y., He, W. 2001. Functionally graded Zn-Al-Si in-situ composites fabricated by centrifugal casting. Journal of Materials Science Letters. 20: 823-826.

[6] Wang, Q., Wei, Y., Chen, W., Zhu, Y., Ma, C., Ding, W. 2003. In situ surface composites of (Mg₂Si+Si)/ZA27 fabricated by centrifugal casting. Materials Letters. 57: 3851-3858.

[7] Zhang, J., Fan, Z., Wang, Y., Zhou, B. 2000. Hypereutectic aluminium alloy tubes with graded distribution of Mg₂Si particles prepared by centrifugal casting. Materials and Design. 21: 149-153.

[8] Qudong, W., Yongjun, C., Wenzhou, C., Yinhong, W., Chunquan, Z., Wenjiang, D. 2005. Centrifugally cast Zn-27Al-xMg-ySi alloys and their in situ (Mg₂Si + Si)/ZA27 composites. Materials Science and Engineering A. 394: 425-434.