۱‐ مقدمه

آلیاژهای آلوم ینی م ‐ س یلیسی م دسته ای از آلیاژهای ر یختگی آلوم ینیم هستند که بـه دلیـ ل قابل یـ تریخته گر ی عال ی به طور وسیعی در صنعت مخصوصا” در ساخ ت قطعات اتومبیل مـورد اسـتفاده قـرارمی گ یرند. برای ایجاد خواص مکـانیکی مطلـوب در آلی اژهـای آلـومینی م –سیل یـسی م،عناصـر آل یـاژی مختلفی از قبیل م س ، منگنز ، روی ، نیکل و کرم افزوده مـی شـوند. عـلاوه بـراین معمـولا” یمقـدار ناخالصی در این آل یاژها وجود دارد که حذف آنها به طور کامل امکان پذیر نبوده یا بـا هزینـه بـسیاری همراه م ی باشد .آهن یکی از این ناخالص ی هاست که به دلیل ایجـاد ترکیبـات بـین فلـزی بـه صـورت فازهای سوزنی ( صفحه ای ) طویل β تأثیر نامطلوبی روی خواص مکانیکی آلیاژ ایجاد می کند.    تاکنون بررس یهای وس یعی برا ی حذف تأ ثیر زیان آور آهـن در آلیاژهـای ریختگـی آلـوم ینی م صـورت پذیرفته است. نتایج تحق یقات بدست آمده تاکنون نشان می ذهد که وجود عناصر آلیاژی از قبیـ ل Mn ،Co ،Cr وBe با کاهش اندازه و درصد حجمی فاز سوزنی β یا با تغییر مورفولـوژی آن بـه فـازی بـا یمورفولوژ فشرده تر، یتأثر آهن را در کاهش خواص مکانیکی آلیاژخنثی نموده است. علاوه بر افزایشعناصر آل یاژی به مذاب، نحوه اعمال حرارت در حالت مذاب نیز در خنث ی کردن اثـر زیان آور آهن مؤثر بوده است. به عنوان مثال نرخ بالای سرد شدن مذاب در حین انجماد ویا بکارگ یری فوق ذوب بالا قبل از ریختن مذاب می تواند در تغییر مورفولوژی فاز سوزنی β مؤثر باشد.به غ یر از روشهای فوق، انجام عمل یات حرارت ی بر رو ی قطعه ر یخته شده در خنثی ساز ی آهن مـؤثر است. به عنوان مثالعملیات حرارت ی انحلال در دمای مناسب و به مدت زمـان کـافی بـر روی قطعـه ریختگی سبب تغییرترکیب شیمیایی، مقدار و اندازه فاز β می گردد.

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

فهرست مطالب

فصل اول: آلیاژهای ریختگیAl-Si

مزایای آل یاژهای ر یختگی آلوم ینی م سبب توسعه استفاده از آنها شده است. از جملـه ایـ ن مزا یـ ا وزنک م، دما ی ذوب نسبتا” پایین، حلال یت ک م گازها به استثن ای ه یدروژن و سطح تمام شده خوب قطعـاتتولیدی است . اغلب این آل یاژها س یالیت خوب ی دارند و می توان ترکیباتی بـا دامنـه انجمـادی مناسـببرای موارد مصرف خاص انتخاب کرد[۱].
از ب ین آلیاژهای آلوم ینی م، آل یاژهای ریختگی آلومینی م ‐ سیلیسی م به دلیـ ل خـواص مطلـوب ریختـهگری مه م تر ین آل یاژهای ر یختگی تجاری محسوب می شوند . آلییاژها آلوم ینی م ‐ س یلیسی م در حالـتمذاب س یالیت ز یادی دارند و در خلال انجماد، تغذیه آنها عـالی اسـت. مقاومـت خـوبی کـه آلـومینی م خالص در مقابل خوردگی دارد با اضافه شدن سیلیسی م کاهش نمی یابد و در برخ ی موارد مقاومـت بـهخوردگی آن در محیطهای اسیدی متوسط، افزایش می یابد[۲]. در س یست م دوتا یی Al-Si یک واکـنش یوتکتیـ ک در ۶/۱۲ درصـد وزنـی س یل یـسی م رخ مـی دهـد. دیاگرام فازی این س یست م در شکل (۱‐۲) نشان داده شده است[۲]. سیلیسی م علاوه بر ایجـاد واکـنشیوتکتیک و ایجاد خواص ریختگی مناسب باعث بهبود مقاومت بـه سـایش، افـزایش هـدایت حرارتـی، کاهش ضر یب انبساط حرارتی و بهبـود خـواص مکـانیکی مـی شـود[۳]. اسـتحکام آلی اژهـای دوتـایی آلومینی م ‐ س یلیسی م با افزایش مقدار کمی من یزی م ( حدود%۳۵/۰ ) بهبود م ی یابد. این مقدار من یـزی م برای ایجاد قابل یت عمل یات حرارت ی م ی باشد و افزا یش استحکام به دلیـ ل تـشکیل رسـوبات فـاز نیمـهپایدار Mg2Si است[۲]. عناصر آلیاژی مختلف دیگری مانند Co ، Cr ، Ni ، Fe ، Mn ، Zn ، Cu و Ti برای ا یجاد خواص مکانیکی مطلوب و یا خنثی کردن اثر عناصر آلیاژی ناخواسـته بـه آلی اژهـای Al-Si اضافه م ی شوند [۳]. به عنوان مثال کرم و منگنز با ه م و یا به تنهایی و در مقادیر کمتر از یـ ک درصـداضافه م ی شوندتا خواص مکانیکی دما ی بالا ی این آل یاژها را بهبود ببخشند[۴]. بخشی از این ناخالص ی ها و عناصر آلیاژی به صورت محلول در زمینه قرار می گ یرند و بخشی از آنها در حین انجماد ، فازهـای
بین فلز ی ت شکیل م ی دهند . آهن به دلیل تشک یل فازها ی ب ین فلز ی ترد ی به نام فازβ ، یکی از زیـ ان یآورترن عناصر ناخالصی در آلیاژهای آلومینی م محسوب می شود[۳].
آهن در آلیاژهای ر یختگی آلوم ینی م که در قالب ماسه ای و یا دا یمی ر یخته گر ی م ی شوند، حداکثر۸/۰ تا ۱ درصد وزنی نگه داشته می شود ز یرا مقاد یر بالاتر آن تغذیه پذ یری و خواص مکـانیکی آل یـاژ، مخصوصا” یتیلیداکت، را تضعیف م ی کند . در آل یاژهای عملیات حرارت ی پذ یر آلوم ینی م ‐ من یزی م، مقـدارآهن به ۲۵/۰ تا ۵/۰ درصد وزنی محدود می شود زیرا مقدار زیادتر آهن خواص کششی آل یاژ را کاهشمی دهد . همچنین برا ی آل یاژهای آلوم ینی م ‐ س یلیسی م ‐ من یزی م ‐ مس، برای دستیابی بـه داکت یلی تـی
و تافنس مطلوب مقدار آهن حداکثر ۲/۰ درصد وزنی در نظر گرفته می شود . در آل ی اژهـای مـذکور، درصورتی که مقدار آهن از مقدار پیش ب ینی شده تجاوز کند، با سایر عناصـر موجـود در آل یـاژ ترکیبـاتبین فلز ی ترد ی تشک یل م ی دهد که به عنوان محل تمرکز تنش عمل می کند . بنابراین در صورت ی کهآلیاژ با داکتیلیتی نسبتا ” بالا مورد نظر باشد، مقدار آهن باید در حداقل مقدار ممکن نگه داشـته شـود. به همین دلیل با کاهش مقدار آهن در آلیاژ، قیمت آن افزایش می یابد[۴]. در آل یاژهای دا یکست آلوم ینی م مقدار آهن تا ۱ درصد یا ب یشتر افزا یش مـی یابـد تـا احتمـال لحـی م شدن (Soldering) قطعه به قالب به حداقل برسد. حلالیت آهن در آلومینی م مذاب نسبتا” زیـ اد اسـتبه طور یکه در دمای °C۶۶۰ ، آلومینی م مذاب ۸۷/۱ درصـد وزنـی ( ۹۱/۰ درصـد اتمـی ) آهـن را درخودش حل می کند . به دل یل هم ین حلالیت، ابزار یا قالب فلز ی در تماس با مذاب آلومینی م بـه قطعـهریختگی می چسبد . اگر چه ابزارهای فولاد ی که در صنعت دایکست برا ی حمل و تهیه مذاب آلومینی م

آلیاژهای ریختگی Al-Si ا……………………………………………………………….1

 آلیاژهای ریختگی Al-Si…………… ……………………………………………………….. ا……………… 4

1- 1 عنصر آهن در آلیاژهای ریختگی  Al-Si…………. ……………………..ا……….. ……………………. 4

1

فصل دومترکیبات بین فلزی حاوی آهن در آلیاژهای Al-Si

با توجه به حلالیت ک م آهن در آلیاژهای آلومینی م، تشک یل ترک یبات ب ین فلز ی حاو ی آهـن اجتنـابناپذیر است . با توجـه بـه اینکـه ترکیـ ب شـیمیایی آل یـ اژ در شـرایط انجمـادی کنتـرل کننـده نـوع ومورفولوژی رسوبات است و با در نظر گرفتن تأث یر رسوبات بر خواص آلیاژ( فـصل ۲‐۲ )، بررسـ ی نـوعرسوبات و مورفولوژی آنها الزامی است.
۱‐۲‐ نوع رسوبات
تعدادی از فازهای ب ین فلز ی غن ی از آهن که در آلیاژهای Al-Si تشک یل م ی شوند در جـدول ( ۱‐۲ ) آورده شده است. فازهـای 2δ-Al4FeSi و 6P-Al8Mg3FeSi کمتـر تـشکیل مـ ی شـوند . امـا فازهـای 2α-Al15Fe3Si وβ-Al5FeSi متداول ترند. در مقاطع متالوگرافی، فازα بـا مورفولـوژی حـروف چی نـی (Chinese script) و فاز β با مورفولوژی صفحه ای(plate like) ظاهر می شود[۴]. فازβ همواره در ریز ساختار به صورت سوزنی (Needle like) دیده می شود. اما فاز α در صورتی که بـه عنـوان فـاز اولیـ ه منجمد شود، می تواند به شکل چند وجهی (Polyhedral) یا سـتاره ای (Star like) ظـاهر شـود. فـازهای ذکر شده در یک آل یاژAl-Si در شکل (۱‐۲ ) نشان داده شده اند. از بـین ایـ ن فازهـا، فـازβ بـهدلیل مورفولـوژی صـفحه ای ( شـکل ۲‐۲ ) نقـش ب یـشتری در تعیـی ن خـواص مکـانیکی مخـصوصا” داکتیلیتی و استحکام کشش ی ایفا می کند و دلیل آن ایجاد تمرکز تنشی است که در زمینه آلیـ اژ و در لبه ها ی فاز سوزنی ایجاد م ی شود . بنابراین کنتـرل نـوع و مورفولـوژی ایـ ن ترک یبـات بـین فلـزی درآلیاژهای آلوم ینی م‐ س یلیسی م با کمک کنترل ترکیب ش یمیایی و شرایط انجماد ی آل یـاژ حـایز اهم یـ ت است[۵].
همانگونه که ذکر شد، ترکیبات ب ین فلز ی حاو ی آهن قابلیت حـل کـردن سـایر عناصـر را در خـود دارند. به هم ین دل یل با توجه به دانسیته بالای آهن، منگنز و کرم نسبت به مذاب آلومینی م، این عناصرآلیاژی تما یل دارند به ته کوره های ذوب و نگهداری مذاب آلومینی م جدا یش یابند و ذرات جامد فـازα را به صورت 2α-Al15(Fe,Mn,Cr)3Si تشک یل دهند. این فاز از مذاب آلومینی م دانس یته بـالاتری دارد وبنابراین ذرات جامدی در ته کوره تشکیل م ی شد که لجن (Sludge) نام یده م ی شود . شـکل ( ۳‐۲ ) نمونه ای از این ذرات را در آلیاژ Al-Si نشان می دهد[۶]. یهنگام که این ذرات لجن تشکیل شدند، به دلیل نقطه ذوب بالایی که دارند، تقریبـا ” غیـ ر ممکـناست که بتوان با حرارت دادن آنها را در آلیاژ حل کـرد[۳]. تـشکیل ایـ ن ذرات فرآی نـدی وابـسته بـهدماست و تشکیل آنها و کسر حجمی ذرات به غلظت آهن، منگنز و کرم در آل یاژ بستگی دارد. هـر چـهدمای ذوبریزی یا دما ی نگهدار ی مذاب قبل از ذوب ریزی ز یادتر باشد، مقدار ناخالصی که می توانـددر مذاب تحمل شود بدون اینکه ذرات لجن تشکیل شوند،ز یادتر است . به هم ین علت در ریخته گـری دایکست به دل یل اینکه دما ی ذوب ریزی کمتر است، همواره مشکل تشکیل لجـن وجـود دارد. امـا درریخته گر ی در قالب ماسه ای و قالب دایمی معمولا ” به دل یل دما ی ذوب ریزی بالاتر، مـشکل تـشکیل ذرات لجن کمتر است[۷].

2

ترکیبات بین فلزی حاوی آهن در آلیاژهای Al-Si…ا……………………………………….  ………….. 8

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

1-1-2 مورفولوژی ذرات بین فلزی حاوی آهن درآلیاژهای Al-Si…….ا…………………………………………….. 12

2-1-2 تشکیل و رشد فاز سوزنیβ-Al5FeSi………………………………. ا……………………………………. 19

2-2 تأثیر فازهای بین فلزی حاوی آهن بر خواص آلیاژهای Al-Si……………………………..ا………. 21

1- 2- 2 خواص مکانیکی………………………… …… ……………………………………………………….. 21

1-1-2-2- خواص کششی……………………………… ………………………………………………… 22

2-1-2-2- استحکام خستگی……………… …………………………………………… …………………….. 24

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

2-2-2- خواص ریختگی…………………….. ……………………………………………………………. 26

3-2- قابلیت ماشینکاری………………………………. ……………………………………………………… 29

فصل سومخنثی سازی اثر آهن

( Neutralization ) خنثی سازی اثر آهن ‐۳
همانطورکه در فصول قبل ذکر شد، حضور آهن در آلیاژهای آلوم ینی م‐ س یلیسی م بـه دلیـ ل تـشکیل فازهای ب ین فلز ی ترد باعث تخریب خواص مورد نظر می شود . بـه طـورکلی ” خنثـی سـاز” از عـاملی تشکیل شده که ترکیب ب ین فلز ی حاو ی آهن را از فرم ترد با مورفولوژی نامطلوب سوزنی ( صـفحه ای ) به فرمی که تردی کمتر ی داشته و مورفولوژی آن مناسب باشد، به عنوان مثال فاز حروف چی نـی بـایمورفولوژ فشرده، تبدیل کند. با این هدف که استحکام و داکتیلیتی و سایر خواص بهبود یابد[۶]. اثر تخر یب کننده آهن را می توان با تکنیکهای مختلف به حداقل رساند. خنثـی سـاز ی شـ یمیایی ویروشها حرارتی از جمله این تکنیکها هستند که در ادامه به بررسی آنها پرداخته می شود.

۱‐۳‐ خنثی سازی شیمیایی
Murali و همکاران [۱۷] نشان داده اند که در آلیـ اژAl-7Si-0.3Mg در صـورت حـضور کـربن بـه
مقدار بالا( بالای ۶/۰ درصد) و در صورتی که عنصر آلیاژی د یگری اضافه نشود، فاز بین فلز ی حـاوی آهن به صورت کاملا” صفحه ای ( فاز β ) ظاهر می شود.
خنثی ساز ی ش یمیایی بر پایه افزودنعناصر آل یاژی جهت حذف تأثیر مخرب آهـن از طریـ ق تغ ییـ ر یمورفولوژ فاز صفحه ای β است .یمتداولترن افزودن ی برا ی خنث ی ساز ی اثر آهن، منگنز اسـت. بـا ایـ ن وجود عناصر دیگری مانند کرم ، کبالت ، مول یبدن و نیکل ه م اسـتفاده مـی شـوند امـا موفقیـ ت ایـ ن عناصر کمتر است[۱۱].
۱‐۱‐۳‐ منگنز
افزودن منگتز عمدتا” ناحیه پا یداری فا ز حروف چینی α را وسیع مـی کنـد و بنـابراین تبلـور فـازα حتی در مقادیر بالا ی آهن امکان پذیر م ی شود . اما افزودن منگنز با مـشکلاتی ن یـ ز همـراه اسـت ؛ بـهعنوان مثال با تشکیل ذرات رسوبات لجن می توانـد باعـث تخریـ ب د یـ واره کـوره شـودویـ ا در قطعـهریختگی باعث پارگی داغ ( Hot tearing ) شود[۱۱].
Lakshmanan و همکاران [۳] تأثیر حضور منگنز را بر مورفولوژی و اندازه فاز بین فلز ی حاو ی آهندر آلیاژ آلوم ینی مA319 وA413 بررس ی نمودند . نتایج بررس ی آنها روی آل یاژ A319 نـشان داد کـه درعدم حضور منگنز، آهن تنها به صورت فاز سوزنی β کر یستالیزه م ی شود و هنگامی که نرخ سرد شدنمذابk/s ۱۰ باشد، متوسط طول فازβ ، حدودµm ۲۰۰ است . اما با افزودن ۷/۰ درصـد منگنـز، طـولمتوسط فاز سوزنی β ازµm ۲۰۰ بهµm ۱۵ کاهش می یابد. علاوه برا ین در این حالـت، فـاز سـوزنی β فقط ۵ درصد از کل ترکیبات ب ین فلز ی حاو ی آهن موجود در ر یزساختار آل یاژ را به خود اختصاص م ی دهد. تغییر طول متوسط سوزنهای β با اضافه شدن مقـدار منگنـز موجـود در آلیـ اژ در شـکل( ۱‐۳ ) آورده شده است. به هرحال بااضافه شدن مقدار منگنز برحسب اینکه نسبت منگنز به آهن چقدر باشد،
ترکیبات بین فلز ی حاو ی آهن می توانند در سه مورفولوژی مختلف سوزنی شکلβ ، حروف چی نـی α و مورفولوژی ستاره ای شکل یا چند ضلعی ( به صورت فازα اول یه) متبلور شوند . بـه عنـوان مثـال دربرخی تحقیقات [۱۸] برای تبدیل شدن فاز β به α نسبت Mn/Fe را 2/1 یا 1/1.5 پیشنهاد کرده اند. اثر خنث ی کنندگی منگنز در شـکل( ۲‐۳ ) بـرای آل یـ اژ آلـومینی مA319 نـشان داده شـده اسـت. همانگونه که در شکل مشاهده می گردد، ر یزساختار به طور عمده از فاز حروف چینی α تشک یل شـدهو فاز سوزنی β دیده نم ی شود [۶]. یهمچنن با یک فرمول تجربی پ یشنهاد شده که به منظـور خن ثـی سازی توسط منگنز، مقدار نسبی آهن ومنگنز باید از رابطه ( ۱‐۳ ) پیروی کند:

‐  ریزساختار آلیاژ  A319: ذرات حروف چینی α در حضور منگنز مشاهده می

‐ ریزساختار آلیاژ A319: ذرات حروف چینی α در حضور منگنز مشاهده می

خنثی سازی اثر آهن………………………….. ………………………………….. ……………………..31

1-3- خنثی سازی شیمیایی……………….. ……….. …………………………………………………………31

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

2-1-3- کرم……………………. …………………………………………………………………………35

3-1-3- کبالت……………………………………….. ………………………………………………….36

4-1-3- بریلیم…………………………………. ………………………………………………………………38

5-1-3- استرانسیم………………………… ……………………………………………….38

1-5-1-3- تأثیر مستقل استرانسیم……………………………….. …………………………. 39

2-5-1-3- تأثیر همزمان استرانسیم و بریلیم……………………………………………….. ……………… 47

3-5-1-3- تأثیر همزمان استرانسیم و منیزیم…………………………………………… …………… 48

4-5-1-3- تأثیر همزمان استرانسیم و جوانه زایی با Al-Ti-B ………………..ا………………. 53

6-1-3- تأثیر خنثی سازی شیمیایی بر بهبود خواص آلیاژ…………………………………………. ………… 55

2-3- خنثی سازی با روشهای حرارتی………………………………………………. …………………. 59

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

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

3-2-3- عملیات محلول سازی…………………………………… …………………………………………. 70

3

فصل چهارمنتیجه گیری و پیشنهاد

نتیجه گیری…………… ………………………………………………………………………………… 76

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

فهرست جدولها

 فصل دومترکیبات بین فلزی حاوی آهن در آلیاژهایAl-Si

جدول 1- 2- انواع فازهای غنی از آهن در آلیاژهای Al-Si …………….. ……………ا……. ……………9

جدول 1- 3- واکنشهای اصلی مشاهده شده در آنالیز حرارتی آلیاژهای A319.2 … …………..ا… …………49

جدول 2- 3- تغییر فاصله بازوهای دندریتی و زمان موضعی انجماد با فاصله از انتهای قالب آبگرد…………….61

فهرست شکلها

شکل 1- 1 دیاگرام فازی آلومینیم- سیلیسیم…………… ………………………………….. ………………..5

فصل دومترکیبات بین فلزی حاوی آهن در آلیاژهایAl-Si

شکل 1- 2- فازها و ترکیبات بین فلزی مختلف در آلیاژ Al-Si……..ا……………………………. ………..10

شکل 2- 2- فاز صفحه ای β که در یک تخلخل انقباضی قرار گرفته است……….. ……………………………….10

شکل 3- 2- تشکیل ذرات لجن در آلیاژ A319.2 ( ذرات چندضلعی و ستاره ای )……………………………12 شکل 4- 2- دیاگرام فاکتور SF : دما و ترکیب شیمیایی که در آن ذرات لجن تشکیل می شوند……….12

شکل 5- 2- الف)فاز سوزنی شکل خیلی بزرگ در آلیاژ Al-13Si-1.6Fe-1.25Cu ب)فاز سوزنی شکل بزرگ در آلیاژ Al-7Si-0.7Fe-1.25Cuج)طیف EDX مربوط به فاز سوزنی شکل خیلی بزرگ………………….15

شکل 6- 2- الف)فاز حاوی آهن در مورفولوژی حروف چینی درآلیاژ Al-7Si-0.7Fe-1.25Cu-0.5Mب)طیفEDX فاز حروف چینی شکل (الف)……………………………………………………………………………16

شکل 7- 2- الف)فاز ستاره ای شکل در آلیاژ Al-7Si-0.7Fe-1.25Cu-0.15Cr-0.5Mn ب)طیف EDX فاز ستاره ای شکل(الف)……………………………………………………………………………………………17

شکل 8- 2- الف)فاز آهن در مورفولوژی چندضلعی بزرگ در آلیاژ Al-13Si-0.7Fe-5Cu-0.15Cr-0.5Mn ب) طیف EDX فاز چندضلعی… . ………………. 18

شکل 9- 2- جوانه زنی فاز β روی ذرات اکسید…………………………… ……………………….. ……..20

شکل 10- 2- جوانه زنی فاز صفحه ای β روی آلومینا γ ………..ا……………………………. …………20

شکل 11- 2- پدیده جوانه زنی ترجیحی سوزنهای β…..ا………………………………………. ………21

شکل 12- 2- رشد فاز سوزنی β………………………… ا…………… ……………………………………..21

شکل 13- 2- تأثیر آهن روی خواص مکانیکی آلیاژ Al-6.2Si-3.7Cu ……………………………ا……………24 شکل 14- 2- تغییر خواص مکانیکی آلیاژ Al-7Si-0.14Mg با مقدار آهن………… ………………..25

شکل 15- 2- تغییر درصد ازدیاد طول و تافنس شکست با کسر حجمی ذرات حاوی آهن……. ……25

شکل 16- 2- فاز غنی از آهن که در تنش سیکلی در دمای °C343 برش خورده است……………………..26

شکل 17- 2- تأثیر حضور آهن بر توزیع تخلخل………………………… . ………………. ……27

شکل 18- 2- حضور حفره انقباضی در مجاورت فاز صفحه ای β………ا………………… ……………28

شکل 19- 2- قطعه ای که برای محاسبه پارامتر قابلیت ریخته گری طراحی شده است……………….. …..28

شکل 20- 2- تأثیر منگنز و کرم بر قابلیت ریخته گری آلیاژ Al-9Si-2Cu-0.2Fe…ا……………………..29

شکل 1- 3- تغییر ات طول متوسط سوزنهای β با مقدار منگنز موجود در آلیاژ A319….ا………………….33

شکل 2- 3- ریزساختار آلیاژ A319: ذرات حروف چینی α در حضور منگنز مشاهده می شوند……….33

شکل 3- 3- ذرات ستاره ای یا چندضلعی در ریزساختار آلیاژ A319…………………… ا…………………….35

شکل 4- 3- فاکتور SF برحسب مقدار منگنز در آلیاژ A413……… ا…………………………………………….35

شکل 5- 3- تشکیل ذرات لجن با مورفولوژی ستاره ای شکل در حضور کرم………………. ……………36

شکل 6- 3- در همسایگی ذرات لجن فاز بین فلزی دیگری تشکیل نمی شود…………………. …….37

شکل 7- 3- مورفولوژی فاز بین فلزی حاوی آهن در حضور کبالت………………… ……………………..37

شکل 8- 3- تأثیر حضور بریلیم بر طول متوسط سوزنهای β………………….. ا……………………. 39

شکل 9- 3- تأثیر عنصر بریلیم بر تغییر مورفولوژی فاز سوزنی β به مورفولوژی حروف چینی…………….39

شکل 10- 3- تأثیر Sr بر الف)طول متوسط سوزنهای β و ب)ضخامت متوسط سوزنهای β………ا…………41

شکل ریزساختار آلیاژ A319 دارای ppm300 استرانسیم………………………. ا………………………………..42

شکل 12- 3- الف)تشکیل فاز غنی از Sr در آلیاژ دارای ppm600 استرانسیم ب) درشت شدن فاز سیلسیم

جدید……. ………………. …………………..44

شکل 13- 3- ریزساختار آلیاژ Al-0.8Si-0.3Fe که با افزودن الف)ppm300 و ب)ppm800 استرانسیم اصلاح

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

شکل 14- 3- طیف EDX مربوط به الف)فاز β ، ب)ذرات ریز سیلیسیم شکل(33- 4- الف) و ج)ذرات سیلیسیم فشردهشکل(33- 4-  )………………………………….. … …………………………..46

شکل 15- 3- ریزساختار مشاهده شده در آلیاژ Al-Si-Cu با افزودن ppm300 استرانسیم………………..46

شکل 16- 3- تصویر آنالیز الکترون برگشتی ذرات حروف چینی آلیاژالف)بهسازی شده، ب)بهسازی

نشده…………………  …… …………………………………….47

شکل 17- 3- ریزساختار مشاهده شده در آلیاژ A380.1 الف)بهسازی نشده، ب)بهسازی شده با  Be+Srا………………….48

شکل 27- 3- ریزساختار آلیاژ A319………….. ا………… …………. …………………………62

شکل 28- 3- هیستوگرام اندازه سوزنهای β برای آلیاژ A319 در نمونه هایی با فواصل 5 ، 20 و 100 میلیمتر از

انتهای آبگرد قالب………………………………. ………………………………………………………62

شکل 29-3- منحنی طول متوسط سوزنهای فاز β و دمای شروع تشکیل فاز β برحسب سرعت سرد

کردن…………………………………. ………………………………………. ………………………63

شکل 30- 3- مورفولوژی فاز حاوی آهن در آلیاژ Al-12.9Si-0.57Mn-0.74Fe-0.01Cr در نرخ سرد شدن الف)

9000°C/min (و ب 10°C/min…………………….ا64

شکل 31- 3- مورفولوژی فاز حاوی آهن در آلیاژ Al-5.9Si-1.48Fe-0.4Mn-0.15Cr در نرخ سرد شدن الف)

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

شکل 32- 3- ریزساختار آلیاژ A319 حاوی یک درصد آهن و 003/0 درصد منیزیم : الف) فوق گرم شده تا °C750 و ب) فوق گرم شده تا °C850 پیش از ریخته گری……. ……..67

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

850°C…….. ……..ا…..68

شکل 34-3- اثر افزودن فسفربه آلیاژ A319 : الف)حضور ذرات AlP و ب) تأثیر همزمان فوق گرم شدن مذاب و

حضور فسفر……………………. ……………70

شکل 35- 3- طرح شماتیک تغییر ترکیب شیمیایی فاز β درحین عملیات محلول سازی…………………..72

شکل 36- 3 – خواص کششی آلیاژ Al-13Si حاوی مقایر مختلف آهن پس از محلول سازی در دمای °C540 تا

حداکثر 200 ساعت…. ……….. 73

شکل 37- 3- تکه تکه شدن سوزنهایβ در آلیاژ Al-13Si-1.5Fe در حالت الف) ریختگی و ب) محلول سازی شده

در دمای °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