بررسي تأثير فرآيند دوشابي بر ريز ساختار و سختي چدن نشكن پر آلومينيوم Fe-C-Al-Mg

كارشناسي ارشد

ريخته گري دوشابي روشي جديد, به منظور بهبود نقايص ريخته گري ماسه‌اي از جمله وجود فاصله‌ي هوايي است. در اين روش قالب از جنس ماسه كه توسط چسب قابل انحلال در آب ساخته شده است, توسط يك سيال با ظرفيت حرارتي بالا مثل آب شسته شده و با حذف فاصله‌ي هوايي, قطعه به سرعت خنك مي‌شود. در اين پژوهش, تأثير اعمال فرآيند دوشابي بر ريز ساختار و خواص مكانيكي چدن نشكن حاوي 5/8 درصد آلومينيوم مورد بررسي قرار گرفت. به دليل اينكه اين خانواده از چدن‌هاي نشكن نسبتاً نو ظهور هستند, اطلاعات چنداني در رابطه با خواص گرافيتي و فازي آنها در دسترس نيست. به همين دليل در كنار انجام فرآيند دوشابي, ريخته گري سنتي نيز انجام شد و در نهايت خواص آنها با يكديگر مقايسه شد. بررسي‌هاي انجام شده نشان داد كه كاهش مدول ريختگي موجب شد تا تعداد كره‌هاي گرافيتي و ميزان كرويت آن‌ها افزايش و قطر ميانگين آنها كاهش بيابد. نمونه‌ي تختال 32 ميليمتر توليد شده به روش سنتي داراي 96 كره‌ي گرافيت در واحد سطح با قطر ميانگين 12/10 ميكرومتر, كرويت 2/46 درصد و SDAS معادل 95/36 ميكرومتر بود. اين در حاليست كه نمونه‌ي تسمه‌ي 2 ميلي متر, داراي 402 كره‌ي گرافيت در واحد سطح با قطر ميانگين 12/4 ميكرومتر, كرويت 1/90 درصد و SDAS معادل 98/10 ميكرومتر بود. انجام آناليز حرارتي درجا در سطح نمونه‌ي تختال سنتي و دوشابي نشان داد كه انجام فرآيند دوشابي, سرعت انجماد را از 35/3 به 19/12 درجه سانتي گراد بر ثانيه افزايش داده است كه اين امر موجب شد تا خواص ساختار گرافيتي و فازي آن با بهبود چشمگيري روبرو شود. نمونه‌ي تختال شماره 2 دوشابي داراي 372 كره‌ي گرافيتي در واحد سطح با قطر ميانگين 92/7 ميكرومتر, كرويت 86 درصد و SDAS معادل 9/13 ميكرومتر بود كه نشان مي‌دهد اعمال فرآيند دوشابي با موفقيت روبرو بوده است. ساختار فازي تمامي نمونه‌هاي توليد شده به روش سنتي و دوشابي اين آلياژ از پرليت كاپا با سختي بالا تشكيل شده است كه انجام فرآيند دوشابي, ضمن ايجاد ساختارهاي سختي همچون مارتنزيت اطراف گرافيت, ساختار پرليت را ظريف و فشرده‌تر كرده است و اين امر موجب شد تا سختي نمونه‌ي 32 ميلي متر دوشابي شماره 2 و 8 ميلي متر دوشابي از مقادير 344 و 451 ويكرز به 562 و 632 ويكرز برسد. واژه‌هاي كليدي: ريخته گري دوشابي، چدن نشكن پر آلومينيوم، ريز ساختار، آناليز حرارتي , سختي

193952

دانشگاه علم و صنعت ايران

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر سيد محمدعلي بوترابي - دكتر حسن ثقفيان لاريجاني