For Better Performance Please Use Chrome or Firefox Web Browser

میثم لشنی زند- Meysam Lashani Zand

Grade: 
Graduated

عنوان : اصلاح¬سازي يك آلياژ آلومينيوم-سيليسيم هيپويوتكتيك با سديم به روش در قالب

TITLE : Modification of an hypoeutectic Al-Si alloys with sodium by in mold method

چكيده

آلياژهاي آلومينيوم- سيليسيم به دليل داشتن سياليت عالي و، قابليت ريخته­گري و مقاومت به خوردگي خوب كاربردهاي زيادي در صنايع مختلف دارند. اين آلياژها استحكام بالا، قابليت ماشينكاري ضعيف و انعطاف­پذيري نسبتا پاييني دارند. انعطاف­پذيري آلياژهاي آلومينيوم- سيليسيم تابعي از مقدار ناخالصي­هاي موجود در آلياژ و خصوصيات ريزساختاري به خصوص مورفولوژي و ابعاد ذرات سيليسيم يوتكتيكي است. با اصلاح­ ساختار يوتكتيك در آلياژهاي آلومينيوم- سيليسيم، استحكام، انعطاف پذيري و قابليت ريخته­گري آنها بهبود پيدا مي­كند.   در اين پژوهش اصلاح­سازي آلياژ AS7U3G به­روش در قالب انجام شد. اصلاح­سازي توسط نمك NaCl 44%wt-KCl 44%wt-NaF 12%wt با درصد­هاي وزني 33/0، 5/0 و 1 و در دماهاي 650، 700، 750 و 800 درجه سانتي­گراد انجام شد. بهترين درصد ماده اصلاح­ساز 1 و بهترين دما براي اصلاح­سازي 800 درجه سانتي­گراد تعيين شد. مشخص شد كه در لحظه اول واكنش سديم بيشترين تاثير را بر اصلاح­سازي دارد چرا كه با گذشت زمان سديم از بين مي­رود. بررسي­هاي ريزساختار، تخلخل و خواص مكانيكي گوياي اين موضوع بود كه در صورتي اصلاح­سازي تاثير مثبتي بر روي خواص مكانيكي دارد كه در بهترين حالت خود باشد در غيراين­صورت اثر مخرب و زيان آور بر خواص مكانيكي به­جاي مي­گذارد. بدين­صورت كه با اصلاح­سازي به­صورت كامل و به­صورت ناقص استحكام كششي به­ترتيب 20 درصد افزايش و 5 درصد كاهش پيدا كرد. اصلاح­سازي آلياژ AS7U3G توسط استرانسيم تحت زمان­هاي ماندگاري مختلف اين عنصر در مذاب انجام شد. رشد تيغه­هاي سيليسيم يوتكتيك توسط مكانيزم TPRE شرح داده شده است. با بررسي ريزساختار اصلاح شده نمونه در قالب توسط سديم و همچنين نمونه­هاي اصلاح­شده به­روش معمول توسط استرانسيم، تفاوت در مكانيزم­هاي اصلاح­سازي مشاهده شد. بدين­صورت كه در اصلاح­سازي توسط سديم در بهترين حالت ممكن نمي­تواند مكانيزم TPRE را متوقف كند و هميشه حالت سوزني شكل تيغه­ها تاحدودي حفظ مي­شود. در رابطه با استرانسيم مي­توان گفت كه با افزايش زمان ماندگاري اين عنصر در مذاب به مرور زمان از فعاليت مكانيزم TPRE كاسته شده و با گذشت 7 ساعت اين مكانيزم تقريبا به­طور كامل متوقف مي­شود و رشد از حالت سوزني به كاملا گلوبولي تغيير مي­كند. در ادامه با بررسي­ ريزساختار و انجام تست­هاي آناليز حرارتي و آزمون كشش، ارتباط بين مشخصات ريزساختاري و خواص مكانيكي (رابطه هال-پچ اصلاح شده) و همچنين ارتباط فاصله بازوهاي ثانويه و متغيرهاي حرارتي براي آلياژ AS7U3G به­دست آمد.

كلمات كليدي: آلياژ AS7U3G، اصلاح­سازي، سديم، استرانسيم، مكانيزم­هاي اصلاح­سازي، خواص مكانيكي، ريزساختار

Abstract

Aluminum-Silicon-Copper alloys are the most commonly industrially used family of aluminum alloys because of their high specific strength as well as good castability and corrosion resistance. Ductility of aluminum- silicon alloys is a function of the amount of impurities in the alloys and microstructure features particularly morphology and silicon eutectic particle size. strength, ductility and castability of Aluminum- silicon alloys can improve by eutectic modified structure. In this research modification of aluminum-silicon alloys were carried out by in-mold method. Modification were done by salt NaCl 44%wt-KCl 44%wt-NaF 12%wt with various temperature and various weight percentage. It was found combination of sodium and melt of aluminum- silicon alloys offers advantage in initial effectiveness. Tensile properties were increased by about 20% compared with unmodified aluminum- silicon alloys. The TPRE model is the best available model for the growth of plate like silicon. It was found at strontium concentration about 0.02, and with over time about 7 hours, in this condition may be sufficient to suppress completely the TPRE growth. As well as the effect of cooling rate on microstructural features and mechanical properties of AS7U3G alloy was investigated and the modified Hall-Petch equation constants of the alloy were determined.

Keywords: aluminum- silicon- copper, modification, in-mold, TPRE, mechanical properties, microstructure

تحت نظارت وف بومی