عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر پارامترهای تولید بر میزان گلبولی شدن آلیاژ آلومینیم ۳۵۶ ریخته گری شده به روش باریکه مذاب
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-ریخته‌گری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 42570;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 767
- تاریخ دفاع
- ۲۶ مرداد ۱۳۸۸
- دانشجو
- امیرحسن شفیع فرهود
- استاد راهنما
- فرشاد اخلاقی
- چکیده
- روش باریکه مذاب (NMS) یکی از روش های جدید در ایجاد ساختار گلبولی است که برای اولین بار در دانشکده مهندسی متالورژی ومواد دانشگاه تهران ابداع شده و برای ایجاد ساختار گلبولی در آلیاژ آلومینیم 356 بکار گرفته شده است. در این روش، باریکه ای از مذاب از ارتفاع معین درون قالب ریخته می شود و پس از انجماد ساختار مستعدی حاصل می شود که در اثر عملیات حرارتی ذوب مجدد به ساختار گلبولی تبدیل می شود. در این تحقیق به بررسی تاثیر ابعاد قالب (مدول وحجم)، جنس قالب و دمای پیشگرم آن بر اندازه و مورفولوژی ساختار گلبولی پرداخته شده است. به این منظور 26 قالب چدنی در هفت سری با مدول ثابت (6/0 تا 2 سانتی متر) و حجم متغیر و پنج سری باحجم ثابت (200 تا 1000 سانتی متر مکعب) و مدول متغیر طراحی و ساخته شده اند. همچنین جهت مقایسه تمام قالب های ساخته شده تحت ریخته گری به صورت معمول و ریخته گری با فوق گداز پایین قرار گرفتند تا میزان تاثیر روش باریکه مذاب بر ایجاد ساختار گلبولی به خوبی روشن شود. نتایج به دست آمده نشان دادند که با افزایش حجم و مدول در قالب ها در هر سه نوع ریخته گری مورد مطالعه ابعاد ذرات فاز آلومینیم ? افزایش یافته و از میزان کرویت آنها نیز کاسته می شود. به عنوان مثال اندازه متوسط ذرات در نمونه های ریخته شده به روش باریکه مذاب که در قالب های با مدول ثابت و حجم های متفاوت ریخته شده اند با افزایش مدول از 6/0 به 2 سانتی متر از 49به67 میکرومتر افزایش می یابد و همچنین فاکتور شکل ذرات نیز از 83/0به 67/0 کاهش نشان می دهد. از میزان کرویت به دست آمده در نمونه های ریخته شده در دماهای مختلف قالب نیز روشن شد که میزان کرویت با افزایش دما از دمای محیط به 150 درجه سانتیگراد کاهش می یابد ولی با افزایش بیشتر دما به 300 درجه کرویت ذرات از بین رفته به طوریکه در دمای 450 درجه دیگر ساختار گلبولی مشاهده نمی شود. ریخته گری در قالب ماسه ای نیز فقط در قالب های با ابعاد کوچک منجر به کرویت شد (71/0) و در قالب های بزرگ اثری از گلبول به چشم نمی خورد لذا قالب های ماسه ای محدوده کاری قابل توجهی نسبت به قالب های فلزی ندارد. در ضمن گرچه روش باریکه مذاب در قالبی به حجم 3000 سانتی متر مکعب منجر به ساختار گلبولی نشد ولی در قالب هایی تا حجم 1000 سانتی متر مکعب و مدول 3/2 سانتی متر نیز ساختار گلبولی پس از عملیات حرارتی تشکیل می شود. این در حالی است که روش ریخته گری در فوق گداز پایین تنها قالب هایی تا حجم 250 سانتی متر مکعب قادر به ایجاد ساختار گلبولی بودند
- Abstract
- narrow melt stream (NMS) is a relatively new semi solid metal processing technique for producing globular structures in alloys. this process was initially developed in the school of metallurgy and materials engineering , university of tehran for producing globular structures in al-356 alloy. this method is based on pouring the melt through a small sized nozzle into a mold located at a certain height under the crucible. the solidified casting is then re-heated to obtaina globular structure. in the present study the effects of casting size, mold casting modulus, mold material and its pre-heat temperature on the size and morphology of the golbures has been investigated. in this respect 26 casting molds in seven series with identical modulus (0.6-2cm) and different volumes and five series with identical volumes (200-1000cm) and different moduluses were designed and machined from cast iron.these molds were employed for ordinary casting of A356 alloy as well as low superheat casting for the purpose of comparison with the NMS method. it was shown that the increased mold size and /or modulus resulted in the increased size and decreased shape factor of the globules of the casting technique. for example for the NMS prodused castings the increased casting modulus from0.6 to 2 cm by using the molds with identical volumes resulted in the increased size of globulues from 49 to 67mm and decreased shape factor from 0.83 to 0.67. the increased mold preheated temprature from the room temperature to 150c resulted in formation of less spherical globulues but futher increase in the mold temprature to 300c resulted in a very low value for shape factor while with 450c mold preheat temprature, on globular structure was obtained. while the NMS method by using small sized sand molds exhibited globular stractures(SF=0.7), larger sand molds did not produce any globular stracture. the NMS method by employing molds with maximum volume of 1000 cm3 and moduluse of 2.3 cm showed globular stracture but larger sized steel molds (v=3000cm3) did not produce any globular stracture. the NMS results were compared with low superheat technique in which the maximum mold size for producing globular stractures was only 250 cm3.
