رفتار جامد-مذاب-گاز در فصل مشترک کامپوزیت آلومینیم- منیزیم در روش ریخته‌گری گریز از مرکز

نویسندگان

1 دانشیار، مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد-ریخته‌گری، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

doi
چکیده

کامپوزیت‌های آلومینیم- منیزیم در صنایع مختلفی مانند خودروسازی و هوا-فضا استفاده می‌شود. در این پژوهش نحوه رفتار جامد-مذاب-گاز و مشخصات فصل مشترک متالورژیکی در تولید کامپوزیت فلزی آلومینیم- منیزیم به‌روش ریخته‌گری گریز از مرکز عمودی، و عوامل تاثیرگذار بر آن بررسی شد. چهار دمای پیش‌گرم 30، 100، 150 و 200 درجه سانتی‌گراد بررسی شد. ریخته‌گری نمونه‌ها در سرعت دوران ثابت 1200 دور بر دقیقه و نسبت حجمی مذاب- جامد ثابت حدود 1 انجام شد. بدین منظور آلومینیم مذاب در دمای 700 درجه‌ی سانتی‌گراد درون استوانه‌های توخالی از جنس منیزیم، ریخته‌گری شد. نمونه‌های تهیه شده از جهات مناسب برش داده شده و با استفاده از میکروسکوپ نوری، الکترونی و پراش اشعه ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ترکیبات بین فلزی Al3Mg2، Al12Mg17 و ترکیب یوتکتیک در فصل مشترک تشکیل می‌شود. هم‌چنین نتایج نشان می‌دهد که محتوای حرارتی مذاب آلومینیم، با انحلال نقاط برجسته‌ی مرجح در سطح فلز جامد، به تشکیل مناطق غنی از منیزیم منجر شده و در یک قسمت مشخص بین جامد- مذاب متمرکز می‌شود. همچنین با توجه به حضور گاز یا هوا در سطح ناهمواری‌های جامد، واکنش بین مذاب و گاز باعث تشکیل حباب‌های گازی در فصل مشترک شده و سپس در مقطعی دور از مکان واکنش اولیه مشاهده می‌شوند. نحوه و شرایط تشکیل این حباب‌ها و حفره‌های گازی مورد بحث قرار گرفته است.