بررسی پارامترهای فرایند ریخته‌گری کوبشی به‌منظور ساخت کامپوزیت زمینه فلزی از آلیاژ ‏زاماک5 تقویت‌شده با پیشماده آلومینایی

نوروزی, فهیمه; حسینی پور, سیدجمال; عباسی, مجید

doi:10.22034/frj.2023.352461.1160

بررسی پارامترهای فرایند ریخته‌گری کوبشی به‌منظور ساخت کامپوزیت زمینه فلزی از آلیاژ ‏زاماک5 تقویت‌شده با پیشماده آلومینایی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

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

10.22034/frj.2023.352461.1160

چکیده

در این پژوهش اثر متغیرهای اصلی فرایند ریخته‌گری کوبشی شامل فشارکوبش و دمای بارریزی بر ریزساختار انجمادی، عیوب ‏ریختگی، سختی و خواص سایشی کامپوزیت زمینه‌فلزی آلیاژ زاماک5 تقویت‌شده با پیشماده آلومینایی مورد بررسی قرارگرفته است. ‏به همین منظور، اثر متغیرهای ذکرشده هرکدام در سه سطح بر ریزساختار، سختی و جرم ازدست‌رفته در اثر سایش مورد ارزیابی ‏قرارگرفتند. ریخته‌گری کوبشی با استفاده از یک پرس هیدرولیک با ظرفیت 20 تن و قالب فلزی با محفظه‌ای به شکل استوانه‌ای به ‏قطر 30 و ارتفاع 60 میلی‌متر انجام شد. ریزساختار توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و نرم‌افزار تحلیلی ‏MIP4‎‏ مورد ارزیابی ‏قرارگرفت. آزمون سایش به روش پین روی دیسک در شرایط ثابت در مسافت 1000 متر و با سرعت 4/0 متر برثانیه بررسی شد. ‏بررسی‌های سختی‌سنجی به روش برینل انجام شد. نتایج نشان داد که اعمال فشارکوبش و انتخاب دمای فوق‌ذوب مناسب موجب ‏کاهش عیوب ریختگی، ظریف‌شدن دندریت‌های فاز ‏η‏- روی و سل‌های یوتکتیک در ریزساختار و اتصال مناسب با پیشماده ‏می‌شود. هم‌چنین در نمونه‌ی کامپوزیتی مشاهده شد که با افزایش فشارکوبش از 15 به ‏MPa‏25 و بالاتر، مکانیزم سایش چسبان ‏در مقایسه با سایش خراشان ضعیف‌تر شد و نوع سایش از سایش شدید به سایش ضعیف تغییر یافت، که این موضوع موجب بهبود ‏مقاومت به سایش در مقایسه با آلیاژ زاماک 5 شد. در فشار کوبش ‏MPa‏25 و دمای فوق ذوب ℃120، مناسب‌ترین میزان سختی ‏و مقاومت به سایش به دست آمد.‏

کلیدواژه‌ها