اثر متغیرهای ریخته‌گری کوبشی بر مشخصه‌های ریزساختاری کامپوزیت ‏ ‏زاماک5 تقویت‌شده با پیش‌ماده آلومینایی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، مازندران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، مازندران، ایران

3 دانشیار، دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، مازندران، ایران

doi
10.22034/frj.2023.352461.1160
چکیده

در این مقاله، اثر دمای بارریزی و فشار کوبش بر ریزساختار ریختگی کامپوزیت زمینه فلزی از آلیاژ زاماک 5 تقویت‌شده با پیش‌ماده آلومینایی مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور، عملیات ریخته‌گری کوبشی در سه دمای بارریزی 450، 500 و 550 درجه سلسیوس و در سه فشار کوبش 15، 25 و 35 ‏مگاپاسکال با استفاده از یک پرس هیدرولیک با ظرفیت 20 تن و قالب فلزی با محفظه‌ای به شکل استوانه‌ای به ‏قطر 30 میلیمتر و ارتفاع 60 میلی‌متر انجام شد. سپس ریزساختار انجمادی، عیوب ‏ریختگی و سختی کامپوزیت‌های ساخته شده، ارزیابی شد. ارزیابی ریزساختار توسط میکروسکوپ‌های نوری و  الکترونی روبشی مجهز به آنالیزگرهای عنصری و تصویر‎‏ی انجام شد. همچنین سختی‌سنجی به روش‌ برینل انجام شد. نتایج نشان داد که مشخصه‌های ریزساختاری زمینه از جمله فاصله بین بازوهای دندریتی و میزان سل یوتکتیک با افزایش فشار کوبش و دمای بارریزی کمتر می‌شود. تاثیر فشار کوبش تا 25 مگاپاسکال بسیار بیشتر از دمای بارریزی است. همچنین مشاهده شده است که با افزایش فشار کوبش و دمای بارریزی، اتصال مناسبی بین فلز زمینه و پیش‌ماده ایجاد می‌شود و منافذ پیش‌ماده به‌درستی پر می‌شود. بر اساس تحلیل‌های رسزساختاری و ارزیابی سختی، حداقل فشار کوبش ‏MPa‏25 و دمای بارریزی بش از 500 درجه سانتیگراد شرایط مناسبی برای ساخت کامپوزیت فراهم می‌نماید.‏