تاثير نبروي لورنتز بر ريزساختار انجمادي آلومينيوم ۳۱۹

كارشناسي ارشد

چكيده يكي از كاربردهاي الكترومغناطيس در مهندسي مواد، ايجاد نيروي لورنتز به كمك اعمال همزمان ميدان مغناطيسي و جريان الكتريكي مي باشد. اين نيرو كه از برهم كنش بين ميدان الكتريكي و ميدان مغناطيسي حاصل مي شود سابقه زيادي در علم مواد ندارد و اين پديده به تازگي وارد علم فلزات شده است. با بكارگيري فرآيند الكترومغناطيسي مي توان آلياژهايي با تركيب دقيق تر و عيوب ساختاري كمتر ساخت. استفاده از اين روش موجب مي شود كه آلاينده هاي كمتري وارد محيط زيست شود. حتي با اين روش مي توان آلياژي را در حالت بي وزني ذوب كرده و پس از شكل دهي منجمد كرد. در فرآيند الكترومغناطيسي مواد افق هاي ناشناخته بسياري وجود دارد كه در اين تحقيق تلاش شده تاثير اعمال همزمان نيروهاي الكتريكي و مغناطيسي، به مذاب در حال انجماد مورد آزمايش قرار گيرد زيرا طبق بررسي ها، در گذشته در اين زمينه كار كمتري انجام شده است. به همين منظور ابتدا مدل چوبي نمونه ريخته گري طراحي شد سپس قالب گيري به كمك ماسه CO2 انجام گرفت. مدار اعمال جريان به گونه اي طراحي شد كه خود مذاب به عنوان كليد اتصال جريان عمل كند و در نتيجه بلافاصله بعد از ورود مذاب به درون قالب، جريان الكتريكي متناوب وصل شود. براي اعمال ميدان مغناطيسي نيز از دو آهنربا استفاده شد كه در فاصله مياني اين دو آهنربا، ميدان مغناطيسي يكنواختي با قدرت 900 گاوس ايجاد كرد. در اين تحقيق شدت ميدان مغناطيسي ثابت و شدت جريان الكتريكي از 100 تا 200 آمپر، با فركانس ثابت Hz50 متغيير در نظر گرفته شده است. ريزساختار نمونه هاي ريختگي به كمك ميكروسكوپ نوري(OM) ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) و استفاده از آناليز XRD مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از بررسي با ميكروسكوپ نوري و الكتروني نشان داد كه تغييري در اندازه دانه ها و يا مورفولوژي فازهاي رسوبي حاصل نشده است اما نتايج حاصل از بررسي هاي آناليز XRD نشان داد كه با تغيير شدت جريان عبوري، ‌جهت گيري ترجيحي دانه ها تغيير كرده است. اين تغيير جهت دانه ها ناشي از نيروي اعمالي به مذاب مي باشد. كلمات كليدي: نيروي لورنتز، فرآيند الكترومغناطيسي مواد، آلياژ آلومينيوم 319، انجماد

190952

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر حسين عربي - دكتر سيد محمدتقي صالحي