تاثیر نیروی جاذبه زمین بر تفجوشی فاز مایع در قطعات برنزی Cu-10Sn-10Pb و نقش آن بر ریز ساختار و شکل ظاهری
الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوینمهرداد موسی پور 1 , مازیار آزادبه 2 , مهدی اجاقی 3
1 - کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند تبریز
2 - دانشیار دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند تبریز
3 - استادیار دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند تبریز
الکلمات المفتاحية: تفجوشی سوپرسالیدوس, ویسکوزیته, نیروی جاذبه زمین, گرادیان ریزساختاری, پاشنه فیلی,
ملخص المقالة :
با افزایش دمای تفجوشی و تشکیل فاز مایع بیش‌تر، به دلیل نیروی جاذبه زمین، مذاب به سمت نواحی پایینتر کشیده شده و سبب پر شدن حفرات و تخلخلها در این نواحی میشود. تفاوت در کسر حجمی مذاب، باعث ایجاد گرادیان ریزساختاری از بالا به پایین قطعات در حین تفجوشی میشود. هدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر نیروی جاذبه زمین بر شکل ظاهری و هم‌چنین تحولات ریزساختاری قطعات تفجوشی شده است. به این منظور، قطعات برنزی با ترکیب شیمیایی Cu-10Sn-10Pb در محدودهی دماییC °970-890 به مدت 20 دقیقه تفجوشی شدند. از قطعات برنزی در شرایط گوناگون تفجوشی به صورت درجا عکسبرداری شد. از این پژوهش نتیجه شد که به دلیل کاهش ویسکوزیته در نواحی پایینی قطعات تفجوشی شده و همین طور نیروی وزن قسمتهای بالایی، میزان تغییرشکل از بالا به پایین افزایش مییابد. میتوان دلیل این موضوع را افزایش کسر حجمی مذاب به دلیل افزایش دمای تفجوشی دانست که در نواحی پایینی این مقدار بیش‌تر بوده و در نتیجه تغییر در شکل ظاهری قطعات و مشاهده پدیدهی پاشنه فیلی را در پی دارد. عنصر سرب نقش مهمی در خردایش و آرایش مجدد ذرات برنزی ایفا میکند که همین موضوع روی ریزساختار و شکل ظاهری قطعات در حین تفجوشی تاثیر میگذارد.
1- R. M. German, "Supersolidus Liquid Phase Sintering of Prealloyed Powders", Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 28, PP. 1553-1567, 1997.
2-Y. Liu, R. Tandon R. M. German, "Modeling of Supersolidus Liquid Phase Sintering, Part. I: Capillary Force", Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 26 (A), PP. 2415-2422, 1995.
3- م. قارونی جعفری، م. آزادبه،” مطالعه تغییرات ریزساختاری در تف جوشی سوپرسالیدوس آلیاژ برنجی “Cu-28Zn، مجله مواد نوین، جلد 3، شماره 2، 1391.
4-ا. محمدزاده، م. آزادبه،” مدل سازی و بررسی تاثیر متغیرهای تفجوشی فاز مایع سوپرسالیدوس بر خواص فیزیکی و مکانیکی آلیاژ“Cu-28Zn، مجله مواد نوین، جلد 3، شماره 3، 1392.
5-م. آزادبه، ع. صباحی نمین، ا. محمدزاده، ح. شفیعی،” بررسی تاثیر تفجوشی در فاز مایع بر چگالش و ریزساختار آلیاژ “Cu-xZn، مجله مواد نوین، جلد 3، شماره 4، 1392.
6-ش. شادپور، م. آزادبه، ع. صباحی، " بررسی
تغییرات ریزساختاری و ابعادی آلیاژ برنز سربدار تفجوشی شده در حضور فاز مایع"، چهارمین همایش مشترک انجمن مهندسین متالورژی و جامعهی علمی ریختهگران ایران، 1389.
7-S. Kumar, G. S. Upadhyaya, M. L. Vaidya, "Sintering of Lead Bronze Containing Tin", J. Mater. Eng, 13, PP. 237-242, 1991.
8-ش. شادپور، م. آزادبه، ع. صباحی، " بررسی تغییرات و جدایش ریزساختاری آلیاژ Cu-10Sn-10Pb تفجوشی شده"، اولین کنفرانس تمدید و تخمین عمر سازههای هوایی و صنعتی پیر و فرسوده، 1390.
9-M. Azadbeh, H. Danninger, C. Gierl-Mayer, " Particle Rearrangement During Liquid Phase Sintering of Cu-20Zn and Cu-10Sn-10Pb Prepared from Prealloyed Powder”, Powder Metallurgy, Vol. 56, No. 5, 2013, PP. 342-346, 2013.
10-R. M. German, "An Update on the Theory of Supersolidus Liquid Phase Sintering", Proceedings Sintering 2003, Materials Research Institute Pennsylvania State University, University Park, PA, 2003.
11-J. Liu, A. Lal, R. M. German, "Densification and Shape Retention in Supersolidus Liquid Phase Sintering", Acta Mater, Vol. 4, No. 18, PP. 4615-4626, 1999.
12-A. Lal, R. M. German, "The Role of Viscosity During Supersolidus Liquid Phase Sintering", Advances in Powder Metallurgy and Particulate Materials, PP. 169-182, 2000.
13-A. R. Upadhyaya, G. Iacocca, R. M. German, "Gravitational Effect on Compact Shaping and Microstructure during Liquid Phase Sintering", JOM, Vol. 51 (4), PP. 37-40, 1999.
