بررسی تاثیر بهسازی تبریدی بر ریزساختار و اندیس کیفیت کامپوزیت Al-15Mg2Si

نویسندگان

1 گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین

2 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) (IKIU)، قزوین، ایران

doi
10.22034/frj.2020.210848.1112
چکیده

کامپوزیت‌های ‏Al-Mg2Si‏ به‌دلیل استحکام ویژه مناسب و خواص تریبولوژیکی عالی در صنایع خودروسازی و هوا-فضا مورد ‏استفاده قرار می‌گیرند. دست‌یابی به خواص برتر در این کامپوزیت‌ها، مستلزم کنترل صحیح مورفولوژی، ابعاد و نحوه توزیع ‏ذرات ‏Mg2Si‏ در زمینه است. در این تحقیق، تاثیر افزایش سرعت انجماد (بهسازی تبریدی) بر ساختار و اندیس کیفیت ‏کامپوزیت ‏Al-15Mg2Si‏ بررسی شده است. عملیات ریخته‌گری نمونه‌های کامپوزیتی در قالب‌های مختلف با سرعت انجماد ‏متوسط متفاوت (7/2، 5/5، 1/17 و ‏ 5/57 درجه سانتیگراد بر ثانیه) انجام شد. بر اساس نتایج مطالعات ریزساختاری و آنالیز تصویری، با ‏افزایش سرعت انجماد، ابعاد ذرات بین‌فلزی ‏Mg2Si‏ کاهش یافته و توزیع ذرات در زمینه بهبود می‌یابد. افزایش سرعت ‏انجماد علاوه بر این موجب افزایش سختی زمینه و کاهش اندازه دانه‌ها می‌شود به‌گونه‌ای که با افزایش سرعت انجماد از 7/2 ‏به ‏5/57 درجه سانتیگراد بر ثانیه اندازه متوسط دانه‌ها حدود 93 درصد کاهش می‌یابد. این تغییرات ساختاری موجب بهبود استحکام کششی، ‏درصد ازدیاد طول و در نتیجه اندیس کیفیت کامپوزیت می‌شود. اندیس کیفیت نمونه منجمد شده تحت سرعت ‏5/57 ‏ درجه سانتیگراد بر ثانیه حدود 240 درصد بیش از مقدار مربوطه در کامپوزیت منجمد شده تحت سرعت  7/2 درجه سانتیگراد بر ثانیه است. ‏