۱‐ مقدمه

آلياژهاي آلوم يني م ‐ س يليسي م دسته اي از آلياژهاي ر يختگي آلوم ينيم هستند که بـه دليـ ل قابل يـ تريخته گر ي عال ي به طور وسيعي در صنعت مخصوصا” در ساخ ت قطعات اتومبيل مـورد اسـتفاده قـرارمي گ يرند. براي ايجاد خواص مکـانيکي مطلـوب در آلي اژهـاي آلـوميني م –سيل يـسي م،عناصـر آل يـاژي مختلفي از قبيل م س ، منگنز ، روي ، نيکل و کرم افزوده مـي شـوند. عـلاوه بـراين معمـولا” يمقـدار ناخالصي در اين آل ياژها وجود دارد که حذف آنها به طور کامل امکان پذير نبوده يا بـا هزينـه بـسياري همراه م ي باشد .آهن يکي از اين ناخالص ي هاست که به دليل ايجـاد ترکيبـات بـين فلـزي بـه صـورت فازهاي سوزني ( صفحه اي ) طويل β تأثير نامطلوبي روي خواص مکانيکي آلياژ ايجاد مي کند.    تاکنون بررس يهاي وس يعي برا ي حذف تأ ثير زيان آور آهـن در آلياژهـاي ريختگـي آلـوم يني م صـورت پذيرفته است. نتايج تحق يقات بدست آمده تاکنون نشان مي ذهد که وجود عناصر آلياژي از قبيـ ل Mn ،Co ،Cr وBe با کاهش اندازه و درصد حجمي فاز سوزني β يا با تغيير مورفولـوژي آن بـه فـازي بـا يمورفولوژ فشرده تر، يتأثر آهن را در کاهش خواص مکانيکي آلياژخنثي نموده است. علاوه بر افزايشعناصر آل ياژي به مذاب، نحوه اعمال حرارت در حالت مذاب نيز در خنث ي کردن اثـر زيان آور آهن مؤثر بوده است. به عنوان مثال نرخ بالاي سرد شدن مذاب در حين انجماد ويا بکارگ يري فوق ذوب بالا قبل از ريختن مذاب مي تواند در تغيير مورفولوژي فاز سوزني β مؤثر باشد.به غ ير از روشهاي فوق، انجام عمل يات حرارت ي بر رو ي قطعه ر يخته شده در خنثي ساز ي آهن مـؤثر است. به عنوان مثالعمليات حرارت ي انحلال در دماي مناسب و به مدت زمـان کـافي بـر روي قطعـه ريختگي سبب تغييرترکيب شيميايي، مقدار و اندازه فاز β مي گردد.

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست مطالب

فصل اول: آلياژهاي ريختگيAl-Si

مزاياي آل ياژهاي ر يختگي آلوم يني م سبب توسعه استفاده از آنها شده است. از جملـه ايـ ن مزا يـ ا وزنک م، دما ي ذوب نسبتا” پايين، حلال يت ک م گازها به استثن اي ه يدروژن و سطح تمام شده خوب قطعـاتتوليدي است . اغلب اين آل ياژها س ياليت خوب ي دارند و مي توان ترکيباتي بـا دامنـه انجمـادي مناسـببراي موارد مصرف خاص انتخاب کرد[۱].
از ب ين آلياژهاي آلوم يني م، آل ياژهاي ريختگي آلوميني م ‐ سيليسي م به دليـ ل خـواص مطلـوب ريختـهگري مه م تر ين آل ياژهاي ر يختگي تجاري محسوب مي شوند . آليياژها آلوم يني م ‐ س يليسي م در حالـتمذاب س ياليت ز يادي دارند و در خلال انجماد، تغذيه آنها عـالي اسـت. مقاومـت خـوبي کـه آلـوميني م خالص در مقابل خوردگي دارد با اضافه شدن سيليسي م کاهش نمي يابد و در برخ ي موارد مقاومـت بـهخوردگي آن در محيطهاي اسيدي متوسط، افزايش مي يابد[۲]. در س يست م دوتا يي Al-Si يک واکـنش يوتکتيـ ک در ۶/۱۲ درصـد وزنـي س يل يـسي م رخ مـي دهـد. دياگرام فازي اين س يست م در شکل (۱‐۲) نشان داده شده است[۲]. سيليسي م علاوه بر ايجـاد واکـنشيوتکتيک و ايجاد خواص ريختگي مناسب باعث بهبود مقاومت بـه سـايش، افـزايش هـدايت حرارتـي، کاهش ضر يب انبساط حرارتي و بهبـود خـواص مکـانيکي مـي شـود[۳]. اسـتحکام آلي اژهـاي دوتـايي آلوميني م ‐ س يليسي م با افزايش مقدار کمي من يزي م ( حدود%۳۵/۰ ) بهبود م ي يابد. اين مقدار من يـزي م براي ايجاد قابل يت عمل يات حرارت ي م ي باشد و افزا يش استحکام به دليـ ل تـشکيل رسـوبات فـاز نيمـهپايدار Mg2Si است[۲]. عناصر آلياژي مختلف ديگري مانند Co ، Cr ، Ni ، Fe ، Mn ، Zn ، Cu و Ti براي ا يجاد خواص مکانيکي مطلوب و يا خنثي کردن اثر عناصر آلياژي ناخواسـته بـه آلي اژهـاي Al-Si اضافه م ي شوند [۳]. به عنوان مثال کرم و منگنز با ه م و يا به تنهايي و در مقادير کمتر از يـ ک درصـداضافه م ي شوندتا خواص مکانيکي دما ي بالا ي اين آل ياژها را بهبود ببخشند[۴]. بخشي از اين ناخالص ي ها و عناصر آلياژي به صورت محلول در زمينه قرار مي گ يرند و بخشي از آنها در حين انجماد ، فازهـاي
بين فلز ي ت شکيل م ي دهند . آهن به دليل تشک يل فازها ي ب ين فلز ي ترد ي به نام فازβ ، يکي از زيـ ان يآورترن عناصر ناخالصي در آلياژهاي آلوميني م محسوب مي شود[۳].
آهن در آلياژهاي ر يختگي آلوم يني م که در قالب ماسه اي و يا دا يمي ر يخته گر ي م ي شوند، حداکثر۸/۰ تا ۱ درصد وزني نگه داشته مي شود ز يرا مقاد ير بالاتر آن تغذيه پذ يري و خواص مکـانيکي آل يـاژ، مخصوصا” يتيليداکت، را تضعيف م ي کند . در آل ياژهاي عمليات حرارت ي پذ ير آلوم يني م ‐ من يزي م، مقـدارآهن به ۲۵/۰ تا ۵/۰ درصد وزني محدود مي شود زيرا مقدار زيادتر آهن خواص کششي آل ياژ را کاهشمي دهد . همچنين برا ي آل ياژهاي آلوم يني م ‐ س يليسي م ‐ من يزي م ‐ مس، براي دستيابي بـه داکت يلي تـي
و تافنس مطلوب مقدار آهن حداکثر ۲/۰ درصد وزني در نظر گرفته مي شود . در آل ي اژهـاي مـذکور، درصورتي که مقدار آهن از مقدار پيش ب يني شده تجاوز کند، با ساير عناصـر موجـود در آل يـاژ ترکيبـاتبين فلز ي ترد ي تشک يل م ي دهد که به عنوان محل تمرکز تنش عمل مي کند . بنابراين در صورت ي کهآلياژ با داکتيليتي نسبتا ” بالا مورد نظر باشد، مقدار آهن بايد در حداقل مقدار ممکن نگه داشـته شـود. به همين دليل با کاهش مقدار آهن در آلياژ، قيمت آن افزايش مي يابد[۴]. در آل ياژهاي دا يکست آلوم يني م مقدار آهن تا ۱ درصد يا ب يشتر افزا يش مـي يابـد تـا احتمـال لحـي م شدن (Soldering) قطعه به قالب به حداقل برسد. حلاليت آهن در آلوميني م مذاب نسبتا” زيـ اد اسـتبه طور يکه در دماي °C۶۶۰ ، آلوميني م مذاب ۸۷/۱ درصـد وزنـي ( ۹۱/۰ درصـد اتمـي ) آهـن را درخودش حل مي کند . به دل يل هم ين حلاليت، ابزار يا قالب فلز ي در تماس با مذاب آلوميني م بـه قطعـهريختگي مي چسبد . اگر چه ابزارهاي فولاد ي که در صنعت دايکست برا ي حمل و تهيه مذاب آلوميني م

آلياژهاي ريختگي Al-Si ا……………………………………………………………….1

 آلياژهاي ريختگي Al-Si…………… ……………………………………………………….. ا……………… 4

1- 1 عنصر آهن در آلياژهاي ريختگي  Al-Si…………. ……………………..ا……….. ……………………. 4

1

فصل دومتركيبات بين فلزي حاوي آهن در آلياژهاي Al-Si

با توجه به حلاليت ک م آهن در آلياژهاي آلوميني م، تشک يل ترک يبات ب ين فلز ي حاو ي آهـن اجتنـابناپذير است . با توجـه بـه اينکـه ترکيـ ب شـيميايي آل يـ اژ در شـرايط انجمـادي کنتـرل کننـده نـوع ومورفولوژي رسوبات است و با در نظر گرفتن تأث ير رسوبات بر خواص آلياژ( فـصل ۲‐۲ )، بررسـ ي نـوعرسوبات و مورفولوژي آنها الزامي است.
۱‐۲‐ نوع رسوبات
تعدادي از فازهاي ب ين فلز ي غن ي از آهن که در آلياژهاي Al-Si تشک يل م ي شوند در جـدول ( ۱‐۲ ) آورده شده است. فازهـاي 2δ-Al4FeSi و 6P-Al8Mg3FeSi کمتـر تـشکيل مـ ي شـوند . امـا فازهـاي 2α-Al15Fe3Si وβ-Al5FeSi متداول ترند. در مقاطع متالوگرافي، فازα بـا مورفولـوژي حـروف چي نـي (Chinese script) و فاز β با مورفولوژي صفحه اي(plate like) ظاهر مي شود[۴]. فازβ همواره در ريز ساختار به صورت سوزني (Needle like) ديده مي شود. اما فاز α در صورتي که بـه عنـوان فـاز اوليـ ه منجمد شود، مي تواند به شکل چند وجهي (Polyhedral) يا سـتاره اي (Star like) ظـاهر شـود. فـازهاي ذکر شده در يک آل ياژAl-Si در شکل (۱‐۲ ) نشان داده شده اند. از بـين ايـ ن فازهـا، فـازβ بـهدليل مورفولـوژي صـفحه اي ( شـکل ۲‐۲ ) نقـش ب يـشتري در تعيـي ن خـواص مکـانيکي مخـصوصا” داکتيليتي و استحکام کشش ي ايفا مي کند و دليل آن ايجاد تمرکز تنشي است که در زمينه آليـ اژ و در لبه ها ي فاز سوزني ايجاد م ي شود . بنابراين کنتـرل نـوع و مورفولـوژي ايـ ن ترک يبـات بـين فلـزي درآلياژهاي آلوم يني م‐ س يليسي م با کمک کنترل ترکيب ش يميايي و شرايط انجماد ي آل يـاژ حـايز اهم يـ ت است[۵].
همانگونه که ذکر شد، ترکيبات ب ين فلز ي حاو ي آهن قابليت حـل کـردن سـاير عناصـر را در خـود دارند. به هم ين دل يل با توجه به دانسيته بالاي آهن، منگنز و کرم نسبت به مذاب آلوميني م، اين عناصرآلياژي تما يل دارند به ته کوره هاي ذوب و نگهداري مذاب آلوميني م جدا يش يابند و ذرات جامد فـازα را به صورت 2α-Al15(Fe,Mn,Cr)3Si تشک يل دهند. اين فاز از مذاب آلوميني م دانس يته بـالاتري دارد وبنابراين ذرات جامدي در ته کوره تشکيل م ي شد که لجن (Sludge) نام يده م ي شود . شـکل ( ۳‐۲ ) نمونه اي از اين ذرات را در آلياژ Al-Si نشان مي دهد[۶]. يهنگام که اين ذرات لجن تشکيل شدند، به دليل نقطه ذوب بالايي که دارند، تقريبـا ” غيـ ر ممکـناست که بتوان با حرارت دادن آنها را در آلياژ حل کـرد[۳]. تـشکيل ايـ ن ذرات فرآي نـدي وابـسته بـهدماست و تشکيل آنها و کسر حجمي ذرات به غلظت آهن، منگنز و کرم در آل ياژ بستگي دارد. هـر چـهدماي ذوبريزي يا دما ي نگهدار ي مذاب قبل از ذوب ريزي ز يادتر باشد، مقدار ناخالصي که مي توانـددر مذاب تحمل شود بدون اينکه ذرات لجن تشکيل شوند،ز يادتر است . به هم ين علت در ريخته گـري دايکست به دل يل اينکه دما ي ذوب ريزي کمتر است، همواره مشکل تشکيل لجـن وجـود دارد. امـا درريخته گر ي در قالب ماسه اي و قالب دايمي معمولا ” به دل يل دما ي ذوب ريزي بالاتر، مـشکل تـشکيل ذرات لجن کمتر است[۷].

2

تركيبات بين فلزي حاوي آهن در آلياژهاي Al-Si…ا……………………………………….  ………….. 8

1-2نوع رسوبات………………….. …………………………………………………………………………. 8

1-1-2 مورفولوژي ذرات بين فلزي حاوي آهن درآلياژهاي Al-Si…….ا…………………………………………….. 12

2-1-2 تشكيل و رشد فاز سوزنيβ-Al5FeSi………………………………. ا……………………………………. 19

2-2 تأثير فازهاي بين فلزي حاوي آهن بر خواص آلياژهاي Al-Si……………………………..ا………. 21

1- 2- 2 خواص مكانيكي………………………… …… ……………………………………………………….. 21

1-1-2-2- خواص كششي……………………………… ………………………………………………… 22

2-1-2-2- استحكام خستگي……………… …………………………………………… …………………….. 24

3-1-2-2- خواص دماي بالا……………………………………. ………………………………………… 26

2-2-2- خواص ريختگي…………………….. ……………………………………………………………. 26

3-2- قابليت ماشينكاري………………………………. ……………………………………………………… 29

فصل سومخنثي سازي اثر آهن

( Neutralization ) خنثي سازي اثر آهن ‐۳
همانطورکه در فصول قبل ذکر شد، حضور آهن در آلياژهاي آلوم يني م‐ س يليسي م بـه دليـ ل تـشکيل فازهاي ب ين فلز ي ترد باعث تخريب خواص مورد نظر مي شود . بـه طـورکلي ” خنثـي سـاز” از عـاملي تشکيل شده که ترکيب ب ين فلز ي حاو ي آهن را از فرم ترد با مورفولوژي نامطلوب سوزني ( صـفحه اي ) به فرمي که تردي کمتر ي داشته و مورفولوژي آن مناسب باشد، به عنوان مثال فاز حروف چي نـي بـايمورفولوژ فشرده، تبديل کند. با اين هدف که استحکام و داکتيليتي و ساير خواص بهبود يابد[۶]. اثر تخر يب کننده آهن را مي توان با تکنيکهاي مختلف به حداقل رساند. خنثـي سـاز ي شـ يميايي ويروشها حرارتي از جمله اين تکنيکها هستند که در ادامه به بررسي آنها پرداخته مي شود.

۱‐۳‐ خنثي سازي شيميايي
Murali و همکاران [۱۷] نشان داده اند که در آليـ اژAl-7Si-0.3Mg در صـورت حـضور کـربن بـه
مقدار بالا( بالاي ۶/۰ درصد) و در صورتي که عنصر آلياژي د يگري اضافه نشود، فاز بين فلز ي حـاوي آهن به صورت کاملا” صفحه اي ( فاز β ) ظاهر مي شود.
خنثي ساز ي ش يميايي بر پايه افزودنعناصر آل ياژي جهت حذف تأثير مخرب آهـن از طريـ ق تغ ييـ ر يمورفولوژ فاز صفحه اي β است .يمتداولترن افزودن ي برا ي خنث ي ساز ي اثر آهن، منگنز اسـت. بـا ايـ ن وجود عناصر ديگري مانند کرم ، کبالت ، مول يبدن و نيکل ه م اسـتفاده مـي شـوند امـا موفقيـ ت ايـ ن عناصر کمتر است[۱۱].
۱‐۱‐۳‐ منگنز
افزودن منگتز عمدتا” ناحيه پا يداري فا ز حروف چيني α را وسيع مـي کنـد و بنـابراين تبلـور فـازα حتي در مقادير بالا ي آهن امکان پذير م ي شود . اما افزودن منگنز با مـشکلاتي ن يـ ز همـراه اسـت ؛ بـهعنوان مثال با تشکيل ذرات رسوبات لجن مي توانـد باعـث تخريـ ب د يـ واره کـوره شـودويـ ا در قطعـهريختگي باعث پارگي داغ ( Hot tearing ) شود[۱۱].
Lakshmanan و همکاران [۳] تأثير حضور منگنز را بر مورفولوژي و اندازه فاز بين فلز ي حاو ي آهندر آلياژ آلوم يني مA319 وA413 بررس ي نمودند . نتايج بررس ي آنها روي آل ياژ A319 نـشان داد کـه درعدم حضور منگنز، آهن تنها به صورت فاز سوزني β کر يستاليزه م ي شود و هنگامي که نرخ سرد شدنمذابk/s ۱۰ باشد، متوسط طول فازβ ، حدودµm ۲۰۰ است . اما با افزودن ۷/۰ درصـد منگنـز، طـولمتوسط فاز سوزني β ازµm ۲۰۰ بهµm ۱۵ کاهش مي يابد. علاوه برا ين در اين حالـت، فـاز سـوزني β فقط ۵ درصد از کل ترکيبات ب ين فلز ي حاو ي آهن موجود در ر يزساختار آل ياژ را به خود اختصاص م ي دهد. تغيير طول متوسط سوزنهاي β با اضافه شدن مقـدار منگنـز موجـود در آليـ اژ در شـکل( ۱‐۳ ) آورده شده است. به هرحال بااضافه شدن مقدار منگنز برحسب اينکه نسبت منگنز به آهن چقدر باشد،
ترکيبات بين فلز ي حاو ي آهن مي توانند در سه مورفولوژي مختلف سوزني شکلβ ، حروف چي نـي α و مورفولوژي ستاره اي شکل يا چند ضلعي ( به صورت فازα اول يه) متبلور شوند . بـه عنـوان مثـال دربرخي تحقيقات [۱۸] براي تبديل شدن فاز β به α نسبت Mn/Fe را 2/1 يا 1/1.5 پيشنهاد کرده اند. اثر خنث ي کنندگي منگنز در شـکل( ۲‐۳ ) بـراي آل يـ اژ آلـوميني مA319 نـشان داده شـده اسـت. همانگونه که در شکل مشاهده مي گردد، ر يزساختار به طور عمده از فاز حروف چيني α تشک يل شـدهو فاز سوزني β ديده نم ي شود [۶]. يهمچنن با يک فرمول تجربي پ يشنهاد شده که به منظـور خن ثـي سازي توسط منگنز، مقدار نسبي آهن ومنگنز بايد از رابطه ( ۱‐۳ ) پيروي کند:

‐  ريزساختار آلياژ  A319: ذرات حروف چيني α در حضور منگنز مشاهده مي

‐ ريزساختار آلياژ A319: ذرات حروف چيني α در حضور منگنز مشاهده مي

خنثي سازي اثر آهن………………………….. ………………………………….. ……………………..31

1-3- خنثي سازي شيميايي……………….. ……….. …………………………………………………………31

1-1-3- منگنز……………………….. ……………………………………………………31

2-1-3- كرم……………………. …………………………………………………………………………35

3-1-3- كبالت……………………………………….. ………………………………………………….36

4-1-3- بريليم…………………………………. ………………………………………………………………38

5-1-3- استرانسيم………………………… ……………………………………………….38

1-5-1-3- تأثير مستقل استرانسيم……………………………….. …………………………. 39

2-5-1-3- تأثير همزمان استرانسيم و بريليم……………………………………………….. ……………… 47

3-5-1-3- تأثير همزمان استرانسيم و منيزيم…………………………………………… …………… 48

4-5-1-3- تأثير همزمان استرانسيم و جوانه زايي با Al-Ti-B ………………..ا………………. 53

6-1-3- تأثير خنثي سازي شيميايي بر بهبود خواص آلياژ…………………………………………. ………… 55

2-3- خنثي سازي با روشهاي حرارتي………………………………………………. …………………. 59

1-2-3- نرخ سرد شدن مذاب…………………………………………….. ……………………………………… 59

2-2-3- فوق گرم شدن مذاب…………………………………………. ………………………………… 65

3-2-3- عمليات محلول سازي…………………………………… …………………………………………. 70

3

فصل چهارمنتيجه گيري و پيشنهاد

نتيجه گيري…………… ………………………………………………………………………………… 76

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست جدولها

 فصل دومتركيبات بين فلزي حاوي آهن در آلياژهايAl-Si

جدول 1- 2- انواع فازهاي غني از آهن در آلياژهاي Al-Si …………….. ……………ا……. ……………9

جدول 1- 3- واكنشهاي اصلي مشاهده شده در آناليز حرارتي آلياژهاي A319.2 … …………..ا… …………49

جدول 2- 3- تغيير فاصله بازوهاي دندريتي و زمان موضعي انجماد با فاصله از انتهاي قالب آبگرد…………….61

فهرست شكلها

شكل 1- 1 دياگرام فازي آلومينيم- سيليسيم…………… ………………………………….. ………………..5

فصل دومتركيبات بين فلزي حاوي آهن در آلياژهايAl-Si

شكل 1- 2- فازها و تركيبات بين فلزي مختلف در آلياژ Al-Si……..ا……………………………. ………..10

شكل 2- 2- فاز صفحه اي β كه در يك تخلخل انقباضي قرار گرفته است……….. ……………………………….10

شكل 3- 2- تشكيل ذرات لجن در آلياژ A319.2 ( ذرات چندضلعي و ستاره اي )……………………………12 شكل 4- 2- دياگرام فاكتور SF : دما و تركيب شيميايي كه در آن ذرات لجن تشكيل مي شوند……….12

شكل 5- 2- الف)فاز سوزني شكل خيلي بزرگ در آلياژ Al-13Si-1.6Fe-1.25Cu ب)فاز سوزني شكل بزرگ در آلياژ Al-7Si-0.7Fe-1.25Cuج)طيف EDX مربوط به فاز سوزني شكل خيلي بزرگ………………….15

شكل 6- 2- الف)فاز حاوي آهن در مورفولوژي حروف چيني درآلياژ Al-7Si-0.7Fe-1.25Cu-0.5Mب)طيفEDX فاز حروف چيني شكل (الف)……………………………………………………………………………16

شكل 7- 2- الف)فاز ستاره اي شكل در آلياژ Al-7Si-0.7Fe-1.25Cu-0.15Cr-0.5Mn ب)طيف EDX فاز ستاره اي شكل(الف)……………………………………………………………………………………………17

شكل 8- 2- الف)فاز آهن در مورفولوژي چندضلعي بزرگ در آلياژ Al-13Si-0.7Fe-5Cu-0.15Cr-0.5Mn ب) طيف EDX فاز چندضلعي… . ………………. 18

شكل 9- 2- جوانه زني فاز β روي ذرات اكسيد…………………………… ……………………….. ……..20

شكل 10- 2- جوانه زني فاز صفحه اي β روي آلومينا γ ………..ا……………………………. …………20

شكل 11- 2- پديده جوانه زني ترجيحي سوزنهاي β…..ا………………………………………. ………21

شكل 12- 2- رشد فاز سوزني β………………………… ا…………… ……………………………………..21

شكل 13- 2- تأثير آهن روي خواص مكانيكي آلياژ Al-6.2Si-3.7Cu ……………………………ا……………24 شكل 14- 2- تغيير خواص مكانيكي آلياژ Al-7Si-0.14Mg با مقدار آهن………… ………………..25

شكل 15- 2- تغيير درصد ازدياد طول و تافنس شكست با كسر حجمي ذرات حاوي آهن……. ……25

شكل 16- 2- فاز غني از آهن كه در تنش سيكلي در دماي °C343 برش خورده است……………………..26

شكل 17- 2- تأثير حضور آهن بر توزيع تخلخل………………………… . ………………. ……27

شكل 18- 2- حضور حفره انقباضي در مجاورت فاز صفحه اي β………ا………………… ……………28

شكل 19- 2- قطعه اي كه براي محاسبه پارامتر قابليت ريخته گري طراحي شده است……………….. …..28

شكل 20- 2- تأثير منگنز و كرم بر قابليت ريخته گري آلياژ Al-9Si-2Cu-0.2Fe…ا……………………..29

شكل 1- 3- تغيير ات طول متوسط سوزنهاي β با مقدار منگنز موجود در آلياژ A319….ا………………….33

شكل 2- 3- ريزساختار آلياژ A319: ذرات حروف چيني α در حضور منگنز مشاهده مي شوند……….33

شكل 3- 3- ذرات ستاره اي يا چندضلعي در ريزساختار آلياژ A319…………………… ا…………………….35

شكل 4- 3- فاكتور SF برحسب مقدار منگنز در آلياژ A413……… ا…………………………………………….35

شكل 5- 3- تشكيل ذرات لجن با مورفولوژي ستاره اي شكل در حضور كرم………………. ……………36

شكل 6- 3- در همسايگي ذرات لجن فاز بين فلزي ديگري تشكيل نمي شود…………………. …….37

شكل 7- 3- مورفولوژي فاز بين فلزي حاوي آهن در حضور كبالت………………… ……………………..37

شكل 8- 3- تأثير حضور بريليم بر طول متوسط سوزنهاي β………………….. ا……………………. 39

شكل 9- 3- تأثير عنصر بريليم بر تغيير مورفولوژي فاز سوزني β به مورفولوژي حروف چيني…………….39

شكل 10- 3- تأثير Sr بر الف)طول متوسط سوزنهاي β و ب)ضخامت متوسط سوزنهاي β………ا…………41

شكل ريزساختار آلياژ A319 داراي ppm300 استرانسيم………………………. ا………………………………..42

شكل 12- 3- الف)تشكيل فاز غني از Sr در آلياژ داراي ppm600 استرانسيم ب) درشت شدن فاز سيلسيم

جديد……. ………………. …………………..44

شكل 13- 3- ريزساختار آلياژ Al-0.8Si-0.3Fe كه با افزودن الف)ppm300 و ب)ppm800 استرانسيم اصلاح

ساختار شده است……….. ………………………………………..45

شكل 14- 3- طيف EDX مربوط به الف)فاز β ، ب)ذرات ريز سيليسيم شكل(33- 4- الف) و ج)ذرات سيليسيم فشردهشكل(33- 4-  )………………………………….. … …………………………..46

شكل 15- 3- ريزساختار مشاهده شده در آلياژ Al-Si-Cu با افزودن ppm300 استرانسيم………………..46

شكل 16- 3- تصوير آناليز الكترون برگشتي ذرات حروف چيني آلياژالف)بهسازي شده، ب)بهسازي

نشده…………………  …… …………………………………….47

شكل 17- 3- ريزساختار مشاهده شده در آلياژ A380.1 الف)بهسازي نشده، ب)بهسازي شده با  Be+Srا………………….48

شكل 27- 3- ريزساختار آلياژ A319………….. ا………… …………. …………………………62

شكل 28- 3- هيستوگرام اندازه سوزنهاي β براي آلياژ A319 در نمونه هايي با فواصل 5 ، 20 و 100 ميليمتر از

انتهاي آبگرد قالب………………………………. ………………………………………………………62

شكل 29-3- منحني طول متوسط سوزنهاي فاز β و دماي شروع تشكيل فاز β برحسب سرعت سرد

كردن…………………………………. ………………………………………. ………………………63

شكل 30- 3- مورفولوژي فاز حاوي آهن در آلياژ Al-12.9Si-0.57Mn-0.74Fe-0.01Cr در نرخ سرد شدن الف)

9000°C/min (و ب 10°C/min…………………….ا64

شكل 31- 3- مورفولوژي فاز حاوي آهن در آلياژ Al-5.9Si-1.48Fe-0.4Mn-0.15Cr در نرخ سرد شدن الف)

9000°C/min (و ب 10°C/min……….ا ………………… 65

شكل 32- 3- ريزساختار آلياژ A319 حاوي يك درصد آهن و 003/0 درصد منيزيم : الف) فوق گرم شده تا °C750 و ب) فوق گرم شده تا °C850 پيش از ريخته گري……. ……..67

شكل 33- 3- ريزساختار فاز α به دست آمده با الف) افزودن منگنز و ب) فوق ذوب مذاب تا

850°C…….. ……..ا…..68

شكل 34-3- اثر افزودن فسفربه آلياژ A319 : الف)حضور ذرات AlP و ب) تأثير همزمان فوق گرم شدن مذاب و

حضور فسفر……………………. ……………70

شكل 35- 3- طرح شماتيك تغيير تركيب شيميايي فاز β درحين عمليات محلول سازي…………………..72

شكل 36- 3 – خواص كششي آلياژ Al-13Si حاوي مقاير مختلف آهن پس از محلول سازي در دماي °C540 تا

حداكثر 200 ساعت…. ……….. 73

شكل 37- 3- تكه تكه شدن سوزنهايβ در آلياژ Al-13Si-1.5Fe در حالت الف) ريختگي و ب) محلول سازي شده

در دماي °C540 به مدت 30ساعت….. ………….74

 

ABSTRACT
The present work was performed on A380.2 alloy. As fluidity, flow behaviour and microstructure of this alloy was investigated as a function of iron content ( 0.1, 0.5, 1, 1.5, 2 wt%) in the unmodified and Sr & Mn modified condition. The microstructural analysis and quantification of the β-iron phase was done using optical microscopy/image analysis and also scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy dispersive analysis (EDX) was used for extensive phase study. It was found that, the fluidity length decrease in thinner section of the mold and also increasing the Fe content decrease fluidity dramatically. The result indicate that the Sr addition improve fluidity by fragmentation and dissolution of the β-needles whereas Mn replace β-needles by Chinese script and/or polyhedral and star-like particles. In addition, the comparison between the increasing β-needles length & thickness with increasing DAS, illustrate that the crystal lattice of β-phase prefer grow to two dimension.



مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

فایل pdf همراه با فایل word

قیمت35000تومان