تاثير دمش گاز خنثي بر ساختار و خواص مكانيكي آلياژ Al-4.3%Cu در فرآيند نيمه جامد

كارشناسي ارشد

فرآيندهاي نيمه جامد از جمله فرآيندهاي نوين در ريخته‌گري فلزات محسوب مي‌گردند. فرآيندهاي متنوعي براي توليد آلياژ نيمه جامد ابداع شده‌اند. يكي از اين فرآيندها، فرآيند دمش گاز خنثي (GISS) است. در اين فرآيند لوله گرافيتي متخلخل درون مذاب با دماي بالاي خط منحني مايع قرار گرفته و سپس گاز خنثي به درون مذاب دميده مي‌شود. يكي از آلياژهاي مورد توجه براي انجام فرآيند نيمه جامد آلياژهاي گروه آلومينيم-مس هستند. اين آلياژها بدليل داشتن چگالي پايين و خواص استحكامي بالا، در صنايع مورد توجه قرار دارند. در تحقيق حاضر تاثير فرآيند دمش گاز خنثي بر ساختار و خواص مكانيكي آلياژ Al-4.3%Cu مورد بررسي قرار گرفت و شرايط بهينه براي انجام عمليات ارائه شد. به منظور تعيين شرايط بهينه عمليات نيمه‌جامد دمش گاز خنثي، تزريق گاز در دبي، مدت زمان و دماهاي تزريق مختلف انجام شد. با بررسي‌هاي ريزساختاري تصاوير حاصل از ميكروسكوپ نوري و انجام آناليز تصويري، شرايط بهينه عمليات GISS تعيين شد. تغيير ريزساختار آلياژ از حالت كاملا دندريتي به كروي در اثر اعمال فرآيند GISS از نتايج حاصل از اين تحقيق است. با اعمال فرآيند دمش گاز خنثي تحت شرايط بهينه ريز ساختار كروي فاز α-Al با ميزان كرويت 79/0 و ميانگين اندازه ذرات برابر با 2/107 ميكرومتر و ميانگين تعداد ذرات در واحد سطح برابر با 172 حاصل شد. همچنين نتايج آزمون كشش نشانگر افزايش بيش از 10 درصد در ميزان ماكزيمم استحكام آلياژ و همچنين افزايش 22 درصد قابليت شكل‌پذيري آلياژ در اثر اعمال فرآيند GISS در شرايط بهينه است. واژه‌هاي كليدي: فرآيند نيمه جامد، فرآيند دمش گاز خنثي (GISS)، آلياژهاي آلومينيم-مس، ساختار كروي، خواص مكانيكي.

191279

دانشگاه علم و صنعت ايران

ريخته گري

دكتر سعيد قدرت نما شبستري