چکیده
در صنعت ریخته گری فلز، بهبود کیفیت اجزا عمدتا به کنترل بهتر پارامترهای تولید وابسته است. بنابراین، آنالیز حرارتی منحنی سرمایش به کمک کامپیوتر، روشی بسیار مفید برای ارزیابی سریع و آسان انواع مختلفی از خواص است. در این کار، اثر نرخ های متفاوت سرمایش (oC s-1 1.2-7.2) بر پارامترهای انجماد و نقطه همدوسی دندریتی (DCP) در آلیاژ آلومینیوم ADC12 به وسیله ی آنالیز حرارتی، بررسی شد. نتایج نشان داد که پارامترهای انجماد و نقطه همدوسی دندریتی تحت تاثیر تغییر در نرخ سرمایش است. افزایش نرخ سرمایش می تواند بازه دمایی همدوسی (TN-TDCP) و همدوسی کسری جامد ) (f_s^DCP را به ترتیب حدود 31 درجه سانتیگراد و 11 درصد افزایش دهد، اما زمان همدوسی (tDCP) از 130 ثانیه به 30 ثانیه کاهش می یابد. بنابراین، افزایش نرخ سرمایش، همدوسی دندریت را به تعویق انداخته و دندریت ها بعدا همدوس می شوند.
مقدمه
آلیاژ نوع ADC12 یکی از پرکاربردترین آلیاژهای استفاده شده در ریخته گری آلومینیوم بوده و در بسیاری از قطعات در صنعت خودرو استفاده می شود. در طراحی اجزای ریخته گری، لازم است که انجماد آلیاژها در شرایط سرمایش متفاوت که مربوط به مقاطع مختلف ریخته گری است، نظارت شود؛ چرا که نرخ سرمایش بر خواص حرارتی-فیزیکی و متعاقب آن ریزساختار و خواص مکانیکی، اثر می گذارد. درک عمیق تری از اثر نرخ سرمایش بر فرآیند انجماد در سال های اخیر آشکار شده است. اثر نرخ سرمایش بر خصوصیات ساختاری آلیاژهای ریخته گری آلومینیوم توسط بسیاری از نویسندگان مورد بررسی قرار گرفته است. مطابق با کار آن ها، افزایش نرخ سرمایش تمام خصوصیات ریزساختاری شامل: اندازه دانه، فاصله بازوی دندریت (DAS) و فازهای بین فلزی را تصحیح می کند. فاصله بازوی دندریت بیشتر تحت تاثیر افزایش نرخ سرمایش قرار می-گیرد تا دیگر خصوصیات ریزساختاری. تنوع در نرخ سرمایش همچنین بر بسیاری از مشخصه های انجماد از جمله دمای جوانه زنی (TN,α)، فوق تبرید جوانه زنی (∆TN,α)، دمای رشد (TG,α)، محدوده انجماد (∆TS)، زمان کل انجماد (tf) و DCP اثر می گذارد.
در طول انجماد دندریتی هم محور، بلورهای دندریت جدا شده و می تواند در مراحل اولیه انجماد، آزادانه حرکت کند. با رشد دندریت، نوک های دندریت با همسایگان خود برخورد می کند، به گونه ای که یک شبکه دندریتی در سراسر حجم انجماد، ایجاد می شود. اصطلاح نقطه همدوسی دندریت به این مرحله یا نکته اشاره دارد. برای مدتی، DCP به عنوان یک مشخصه مهم در آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری شده شناخته می شد. این علامت گذاری، گذار از تغذیه انبوه به تغذیه بین دندریتی در فرآیند انجماد است. نواقص ریخته گری، از جمله ماکروجدایش ، تخلخل انقباض و پارگی داغ شکل گرفته طی رشد دندریتی هم محور، پس از DCP شروع به گسترش می کند. بنابراین، چندین نویسنده پیشنهاد کرده اند که نقطه همدوسی ممکن است یک شاخص مهم برای توانایی ریخته گری آلیاژ باشد. بنابراین، درک خوب از رفتار انجماد در DCP و عوامل موثر بر DCP، مهم است.
این مقاله در نشریه اسپرینگر منتشر شده و ترجمه آن با عنوان اثر نرخ سرمایش در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
