پژوهشنامه ریخته گری

پژوهشنامه ریخته گری

بررسی خواص مکانیکی و امکان‌ جایگزینی قطعات آهنگری شده با قطعات ریختگی آلیاژ آلومینیم 6061

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران
2 استاد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران
10.22034/frj.2024.413480.1184
چکیده
در هدف از انجام این پژوهش افزایش خواص مکانیکی قطعات ریختگی  آلیاژ آلومینیم 6061 و کاهش استفاده از فرآیند آهنگری با استفاده از جوانه‌زا و تغییر سرعت سرد شدن است. به منظور تاثیر جوانه‌زا با ثابت کردن پارامترهای متغیر، از آمیژان Al-5Ti-1B و جهت بررسی تاثیر سرعت سرد شدن از دو نوع قالب ماسه‌ای و فلزی استفاده شد. نتایج آنالیز تصویری نشان داد که کوچک‌ترین اندازه دانه با عدد 47 میکرومتر مربوط به نمونه تولید شده در قالب فلزی با افزودن جوانه‌زا است. همچنین نمونه فلزی با افزودن جوانه‌زا نسبت به نمونه شاهد (قطعه مستقیم آهنگری شده از بیلت) 22% افزایش سختی، 5/21% افزایش در استحکام کششی نهایی و 23%  افزایش ازدیاد طول داشته است. در ادامه به منظور استفاده از روش بهینه تعیین شده برای تولید قطعات، یک نوع قطعه با هندسه نمونه آهنگری (شاهد) با روش قالب فلزی با افزودن جوانه‌زا تولید و به منظور رسیدن به ابعاد و خواص نهایی تحت عملیات آهنگری نهایی با پرس کم قرار گرفت. به این صورت قطعه تولیدی به روش ترکیبی ریخته‌گری و آهنگری نسبت به نمونه شاهد، 27% افزایش سختی و 33% افزایش استحکام کششی نهایی ایجاد کرده است و توانایی جایگزینی با نمونه شاهد را دارد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1] MacKenzie D.S., Totten G.E., Handbook of Aluminum, Vol. 1, Physical Metallurgy and Processes, 2003.
[2] Alshmri Faraj D.F., Hainsworth S., Rapidly solidified aluminium-high silicon alloys, M.Sc. Thesis, 2010.
[3] Rasmussen W.M., Aluminum Casting Technology, 2th Edition, AFS, 1993.
[4] Mohanty P.S., Gruzleski J.E., Mechanism of grain refinement in aluminum, Acta Metallurgica et Materialia, 1995, 43(5) 2001-2012.
[5] Crossley F.A., Mondolfo L.F., Mechanism of grain refining in aluminum and aluminum alloys, Trans. AIME, Journal of Metals,1951, 3(12) 1143–1148.
[6] Sigworth G. K., Kuhn T.A., Grain Refinement of aluminum casting alloys, International Journal of Metalcasting, 2007, 1, 31-40.
[7] Sigworth G.K., Kaufman M., Rios O., Howell J., Development program on natural aging alloys, AFS Transactions, 2004, 112, 387–407.
[8] Spittle J.A., Grain refinement in shape casting of aluminum alloys, International. J. Cast Metals Research, 2006, 19, 210–222.
[9] Sigworth G.K., Easton M.A., Barresi J., Kuhn T.A., Grain refining of Al-Si casting alloys, Light Metals, 2007, 691–697.
[10] Elsharkawy E., Shafy M., Mahdy A., Kandil A., The microstructure and mechanical behavior of aluminum alloy 6061 with the addition of Al-5Ti-1B and Al-5Ti-0.25C grain refiner masrer alloys, Journal of Al Azhar University Engineering Sector, 2011, 16(20) 966-978.
[11] Eskin D., Du Q., Ruvalkaba D., Katgerman L., Experimental study of structure formation in binary Al–Cu alloys at different cooling rates, Materials Science and Engineering A, 2005, 405(1-2) 1-10.
[12] Narayanan L.A., Literature Review on 319 Alloys, Report for NSERC/FORD/ University of Windsor, McGill University, Montreal, 1994.
[13] Jeon J.H., Bae D.H., Effect of cooling rate on the thermal and electrical conductivities of an A356 sand cast alloy" Journal of Alloys and Compounds, 2019, 808, 151756.
[14] Porter D.A., Easterling K.E., Sherif M., Phase Transformations in Metals and Alloys, Revised Reprint, CRC press, 2009.
]15[ نیرومند ب.، لشنی‌زند م. ، مالکی ع.، تعیین ثابت‌های رابطه هال- پچ اصلاح شده و ارتباط خواص مکانیکی با ریزساختار آلیاژAS7U3G ، مواد پیشرفته در مهندسی، 1397، 37 (4)91-100.
دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 25
پاییز و زمستان
پاییز 1403
صفحه 99-106

  • تاریخ دریافت 05 شهریور 1402
  • تاریخ بازنگری 30 تیر 1403
  • تاریخ پذیرش 16 مرداد 1403