بررسي تأثير دمش گاز خنثي در فرآيند نيمه جامد آلياژ منيزيم AZ91 بر ريزساختار و خواص مكانيكي

كارشناسي ارشد

امروزه روش¬هاي نيمه¬جامد از جمله فرآيندهاي نوين در توليد مواد محسوب مي¬شوند. يكي از اين روش¬هاي نو كه بسيار مورد توجه است، فرآيند نيمه¬جامد با دمش گاز خنثي يا فرآيند GISS است. اين روش تركيبي از خروج سريع و موضعي حرارت به همراه ايجاد جابجايي با استفاده از يك لوله متخلخل در مذابي با دماي بالاتر از دماي منحني مايع است. در تحقيق حاضر، تأثير فرآيند دمش گاز خنثي بر ريزساختار آلياژ منيزيم AZ91 در شرايط مختلف مورد بررسي قرارگرفته و در ادامه شرايط بهينه به منظور انجام عمليات ارائه شده است. در انجام اين تحقيق دبي ورودي (1، 2 و4 ليتر بر دقيقه)، دماي شروع (610، 620 و 630 درجه سانتيگراد) و مدت زمان تزريق گاز خنثي آرگون (10، 15 و 20 ثانيه) به عنوان سه پارامتر متغير فرآيند انتخاب شد. در اين پژوهش مشخص شد كه فرآيند GISS منجر به اصلاح ريزساختار اين آلياژ مي¬شود. بررسي تصاوير ميكروسكپ نوري نشان مي¬دهد كه ريزساختار مخلوط نيمه¬جامد آلياژ AZ91، از حالت دندريتي به حالت غير دندريتي و كروي تبديل شده است. ارزيابي ريزساختاري نشان داد كه بهترين نمونه با بيشترين ميزان كرويت (0.75)، ميانگين كمترين اندازه دانه (58.4 ميكرومتر) و ميانگين بيشترين تعداد ذرات بر ميليمتر مربع (168) مربوط به نمونه¬اي است كه در شرايط دبي ورودي 4 ليتر بر دقيقه، دماي 610 درجه سانتيگراد و مدت زمان تزريق گاز به مقدار 10 ثانيه حاصل شده است. در اين شرايط، نتايج آزمون¬هاي مكانيكي نيز بيانگر بهبود خواص مكانيكي آلياژ AZ91 است. بر اساس نتايج به دست آمده از آزمون كشش، اعمال فرآيند GISS سبب افزايش بيش از 25% در استحكام نهايي و همچنين افزايش بيش از 17% در استحكام تسليم آلياژ AZ91 شده است. نتايج آزمون فشار نيز در اين نمونه (G-4-610-10) بيانگر بهبود استحكام نهايي فشاري به ميزان 21%، بهبود استحكام تسليم فشاري (11%) و همچنين افزايش ازدياد طول نسبي (28%) آلياژ AZ91 در اثر اعمال فرآيند نيمه¬جامد با دمش گاز خنثي (GISS) است.

194822

دانشگاه علم و صنعت ايران

ريخته‌گري

دكتر سعيد شبستري