اثر دمای همزدن بر مورفولوژی ذرات سیلیسیم اولیه،سختی و رفتار سایشی آلیاژ Al-20%Si تولیدشده به روش ریخته گری نیمه جامد

نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد مهندسی مواد، گرایش شناسایی و انتخاب مواد مهندسی، دانشگاه حکیم سبزواری

2 استادیار، گروه مهندسی مواد و پلیمر، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار ، ایران

10.22034/frj.2019.192941.1093

چکیده

خواص آلیاژهای هایپریوتکتیک Al-Si به‌اندازه و مورفولوژی سیلیسیم اولیه وابسته است. روش‌های گوناگونی برای اصلاح‌سازی ساختار سیلیسیم اولیه استفاده می‌شوند که از آن جمله می‌توان به فرایندهای نیمه‌جامد اشاره کرد. هم‌زدن مکانیکی یکی از انواع فرایندهای نیمه‌جامد است که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفت. این فرایند در مدت‌زمان 10 دقیقه و سرعت 1600 دور بر دقیقه در پنج دمای مختلف هم‌زدن به‌صورت هم‌دما انجام شد. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که افزایش دمای هم‌زدن موجب بهبود مورفولوژی و توزیع یکنواخت ذرات سیلیسیم اولیه می‌شود. شرایط مطلوب برای اصلاح ساختار و توزیع ذرات سیلیسیمدر دمای 660 درجه‌ سانتی‌گراد، که بالاترین دمای هم‌زدن است، به‌دست‌آمد. با کاهش دمای هم‌زدن و افزایش کسر حجمی فاز جامد میزان آگلومره شدن ذرات سیلیسیم اولیه بیش‌تر می‌شود. این امر موجب درشت‌شدن بیش از اندازه ذرات سیلیسیم اولیه و توزیع غیریکنواخت آن شده است. با مقایسه نمونه‌های حاصل از فرایند نیمه‌جامد و نمونه ریختگی مشاهده شد که مقدار سختی و مقاومت به سایش به دمای هم‌زدن، مورفولوژی و توزیع ذرات سیلیسیم اولیه وابسته است. همچنین افزایش سختی از 54 به 76 برینل و کاهش نرخ سایش از 0015/0 به 0008/0 میلی‌متر مکعب بر متر با افزایش دمای هم‌زدن به دلیل بهبود مورفولوژی و توزیع یکنواخت ذرات سیلیسیم اولیه است.

کلیدواژه‌ها