چکیده
ریزساختارهای سه بعدی آلیاژهای آهن-سیلسیم 5/6% (کسر جرمی) در شرایط خنک‌کاری مختلف با استفاده از روش المان محدود-ماشین سلولی (روش CAFE) شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی شده با نتایج تجربی مقایسه شدند و مشاهده شد که منطبق هستند. تغییرات در میدان دمایی و ناحیه جامد-مایع که نقش مهمی را در تعیین ساختارهای انجمادی بازی می‌کند نیز در شرایط خنک‌کاری مختلف آزموده شد. از مدل ارائه شده برای تعیین اثرات پارامترهای توزیع گاوسی برای درک این مطلب که هرچه میانگین زیر نجماد کمتر باشد نسبت ناحیه کریستالی هم محور بالاتر است استفاده شد و همچنین اینکه هرچه چگالی جوانه‌زنی بیشینه بیشتر باشد اندازه دانه کوچکتر است استفاده شد. اثر فوق مذاب بر ساختار انجماد و تبدیل از ستونی به هم محور در شمش ریخته شده نیز برای درک این موضوع که کاهش فوق مذاب از ۵۲ تا ۲۰ درجه کلوین به افزایش نسبت ناحیه کریستالی هم محور از 13/58% تا 6/65% ، کاهش شعاع دانه میانگین از 102/2 میلیمتر تا 871/1 میلیمتر و انجام تبدیل دانه ستونی به هم محور طبق برنامه منجر می‌شود ، بررسی شد. به دلیل این اثر، ریخته گری با فوق مذاب پایین برای به دست آوردن دانه های هم محور ریزتر و نسبت ناحیه دندریت هم محور بیشتر در شمشهای ریختگی آلیاژ آهن سیلسیم 5/6% مفید است.
1. مقدمه
آلیاژ آهن-سیلسیم 5/6% جرمی مولفه اصلی الکتروموتورهای با عملکرد بالا و مبدلی است که اغلب در زمینه فرکانس بالا به کار می رود. این ماده به دلیل خواص مغناطیسی ملایم آن از قبیل تراوایی بالا، مقاومت الکتریکی بالا، ناهمگونی مغناطیسی-کریستالی پایین و کرنش تقریبی صفر در اثر مغناطیس بر فولاد سیلیکونی سنتی برتری دارد. متاسفانه با افزایش سیلسیم این آلیاژها شکننده تر شده و تولید آنها با فرآیندهای نورد سنتی بسیار سخت می‌شود. تا به امروز چندین روش تولید در تلاش برای حداقل سازی شکنندگی آلیاژ سیلسیم بالا توسعه داده شده است. این روش ها شامل لایه نشانی بخار شیمیایی، انجماد سریع و نورد مخصوص است. اما این روش‌ها تعدادی محدودیت قابل ذکر دارند که عبارتند از تجهیزات گران قیمت، نرخ بالای تعمیرات، آلودگی زیست‌محیطی و تسلیم پایین.
این مقاله در نشریه اسپرینگر منتشر شده و ترجمه آن با عنوان انجماد آلیاژ آهن سیلسیم 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:
