بررسی اثر گاز هیدروژن بر ریز ساختار و ویژگی های مکانیکی آلیاژآلومینیوم AS5U3G و بهینه سازی فرآیندگاز زدایی چرخشی

در اثر کاهش حلالیت هیدروژن در آلیاژهای آلومینیوم در حین انجماد، مک گازی ایجاد می شود . مک هاسبب افت خواص مکانیکی می شوند و در قطعاتی که نیاز به نشت ناپذیری بالا دارند،بسیار مخرب می باشند . به همین دل یل مذاب آلومینیم قبل از قطعه ریزی، گاززدایی می شود . در این پژوهش،نقش گاززدایی برخواص مکانیکی وعوامل مؤثر برفرآیند گاززدایی چرخشی مورد بررسی قرار گرفته است . این عوامل عبارتند از : • سرعت چرخش روتور ) ٥٠٠ RPM ـ٣٥٠ ) • دبی گاز آرگون ) Lit /Min ٢١ـ١٢ ) • مدت زمان گاززدایی ) Min ١٢ـ٦ ) • دمای اولیه مذاب ) )Cْ٧٨٠ـ٧٥٥ درهر مرحله پیش و پس از گاززدایی،از ٣٥٠ Kg مذاب آلومینیوم نمونه چگالی RPT ، نمونه کشش و نمونه کوانتومتری گرفته شده و نتایج با هم مقایسه شد . آزمایش ها نشان می دهد که با افزایش سرعت دور روتور تا PRM ٤٥٠ کارایی گ اززدایی افزایش می یابد،اما پس از آن ک م می شود . گاز آرگون نیز تا دبی Lit/Min ١٨، کارایی گاززدایی را افزایش می دهد . با افزایش بیشتر دبی، کارایی کاهش می یابد . زمان بهینه برای گاززدایی ٨ دقیقه تعیین گردید . با افزایش دمای مذاب، کارایی گاززدایی افت می کند وب هترین دمای گاززدایی ٧٥٥ Cْ می باشد . تأثیر گاززدایی بر خواص مکانیکی با بررسی نمونه های کشش مورد مطالعه قرار گرفت . نتایج نشان می دهد که گاززدایی تأثیر قابل ملاحظه ای بر استحکام تسلیم ندارد، اما باعث افزایش استحکام کششی ودرصد ازدیاد طول نسبی می شود . تصاویر م یکروسکوپ الکترونی SEM نشان می دهد که پس از گاززدایی نیز در قطعه ریزمک هایی به مقدار کم وجود دارد، ولی توزیع واندازه آنها تغییر یافته است . به همین دلیل نمونه های کشش خواص مکانیکی مطلوبی را نشان می دهند . افزایش زیاد سرعت چرخش روتور ودبی گاز آرگون باعث اتلاف بعضی عناصر مانند سیلیسیم می شود، ک ه این مسئله نیز بر خواص مکانیکی تأثیر می گذارد . اثر سرعت چرخش روتور بیش از دبی می باشد و این امر به دلیل اغتشاشی است که در سرعت های بالای چرخش روتور در مذاب ایجاد می شود . سرعت بالا سبب می شود که عنصر بر ) ) B که به دلیل چگالی زیاد خود در مذاب ته نشین می شود، در کل مذاب بطور یکنواخت پخش شود . همچنین تصاویر میکرسکوپی نشان می دهد که کمبود جوانه زای تیتانیم ـ برسبب درشت شدن دانه ها می شود . با توجه به مجموع شرایط بررسی شده، برای انجام گاززدایی مؤثر مذاب AS5U3 G ْ٧٥٥ وس رعت روتور ٤٠٠PRM و ١٨ پیشنهاد می گردد .