تحلیل عددی اثرات متغیرهای ریخته گری کوبشی بر ریزساختار فصل مشترک دوفلزی آلومینیم/مس با ساختار شبکه ای سه بعدی منظم

در این مقاله به صورت عددی، مشخصه های ریزساختاری فصل مشترک دوفلزی آلومینیم با پیش ماده مسی با ساختار شبکه ای سه بعدی منظم تولید شده به روش ریخته گری کوبشی، مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. به این منظور، اثرات سه متغیر ضخامت دیواره سلول مشبک مسی (پیش ماده)، دمای بارریزی فلز آلومینیم و فشار کوبش بر ضخامت فصل مشترک، ضخامت سل یوتکیتیک و ضخامت فاز ϴ بررسی شده است. برای طراحی آزمایش از ماتریس L۱۵، استفاده شد که هر سه متغیر مستقل در سه سطح با فاصله تغییرات یکسان قرار داشتند. از تحلیل های عددی رگراسیون و واریانس و توابع اثرات اصلی و متقابل با استفاده از نمودارهای سطحی برای نشان داده اثرات متغیرها استفاده شد. ریزساختار فصل مشترک توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی مجهز به آنالیزگر تصویر و EDS بررسی شد. نتایج نشان داده است که ریزساختار فصل مشترک کامپوزیت از چهار لایه مس خالص، فاز ϴ، یوتکتیک α+ϴ و فاز آلفا آلومینیم تشکیل شده است. ضخامت پیش ماده موثرترین عامل تاثیرگذار بر ضخامت و مورفولوژی ترکیبات بین فلزی در فصل مشترک است و پس از آن دمای بارریزی و فشار کوبش قرار دارند. برای پارامتر ضخامت پیش ماده بالاترین و پایین ترین داده ها هر دو پاسخ ضخامت سل یوتکتیک و فاز ϴ به ترتیب در سطح ۷۵/۰ و ۲۵/۱ میلی متر حاصل شد. با افزایش ضخامت پیش ماده از سطح ۷۵/۰ به ۲۵/۱ میلی متر میانگین داده ها برای پاسخ ضخامت سل یوتکتیک به میزان ۲/۴۵% و ضخامت فاز ϴ به میزان ۳/۵۸% کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

دوفلزی آلومینیم/مس ، ریخته گری کوبشی ، ضخامت پیش ماده ، تحلیل عددی ، ریزساختار فصل مشترک