بررسی تاثیر سیلیسیم بر قابلیت ریخته گری آلیاژهای Al-Cu-Si

نویسندگان

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

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین

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

doi
10.22034/frj.2021.246789.1128
چکیده

در این تحقیق، اثر افزودن مقادیر مختلف سیلیسیم (1، 2، 3 و 5 درصد وزنی) بر ریزساختار و قابلیت ریخته‌گری آلیاژهای هیپویوتکتیک Al-4.5Cu-Si مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده، افزودن سیلیسیم موجب افزایش ابعاد و کسر حجمی تیغه­های سیلیسیم یوتکتیک در ساختار آلیاژ می­شود. افزودن سیلیسیم همچنین موجب بهبود سیالیت ریخته­گری، کاهش میزان تخلخل‌های ساختاری و ارتقای مقاومت آلیاژ در مقابل پارگی گرم می­شود. نتایج آزمون ریخته­گری میله محدود حاکی از آن است که شاخص حساسیت به پارگی گرم آلیاژ پس از افزودن 1، 3 و 5 درصد وزنی سیلیسیم به ترتیب حدود 48، 78 و 88 درصد کاهش می­یابد. در توافق با نتایج آزمون پارگی گرم، حضور گسترده بازوهای دندریتی و تخلخل­های انقباضی بر روی سطح شکست پارگی گرم آلیاژ A206 حاکی از توانایی اندک مذاب این آلیاژ در تغذیه انقباضات انجمادی و ترمیم ترک­های گرم ایجاد شده است. با افزایش غلظت سیلیسیم میزان تخلخل­های انقباضی روی سطح شکست پارگی گرم کاهش یافته و به­واسطه افزایش سیالیت و میزان فاز یوتکتیک سه تایی Al-Si-Cu و در نتیجه بهبود شرایط تغذیه و ترمیم ترک­های گرم شکل گرفته هنگام انجماد، میزان دندریت­های آزاد روی سطح تا حد چشم‌گیری کاهش می­یابد و فضای مابین دندریت­ها به نحو موثری توسط مذاب تغذیه می­شود. با این­حال در نمونه حاوی 5 درصد وزنی سیلیسیم میزان ذرات سیلیسیم یوتکتیک روی سطح شکست افزایش یافته و علائم شکست ترد روی سطح شکست پارگی گرم پدیدار می­شود.