مقایسه تاثیر جوانه زای Al-۵Zr بر ریزساختار آلیاژ یوتکتیک Al-۱۳.۸wt.%Mg_۲Si در ریخته گری ثقلی و گریز از مرکز

مقدمه و اهداف: مواد هدفمند، خانواده پیشرفته ای از کامپوزیت ها هستند که ریزساختار آن ها به طور پیوسته در امتداد خاصی تغییر می کند. هدف اصلی این مقاله، مطالعه ریزساختار آلیاژ یوتکتیک Al-۱۳.۸ wt.% Mg۲Si فراوری شده با ریخته گری گریز از مرکز و ریخته گری ثقلی و مقایسه تاثیر افزودن جوانه زای Al-۵Zr بر تغییرات ریزساختار ریختگی آن ها است.مواد و روش ها: در این تحقیق با ریخته گری ثقلی و گریز از مرکز آلیاژ Al-۱۳.۸wt.%Mg۲Si و افزودن مقدار مناسبی از جوانه زای Al-۵Zr، تغییرات ریزساختار در جهت شعاعی استوانه ریختگی با نمونه های ریخته گری ثقلی مورد مقایسه قرار گرفت. ترکیب شیمیایی و ریزساختار نمونه ها، به ترتیب با استفاده از طیف سنجی توزیع انرژی اشعه ایکس و میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت.یافته ها: ریزساختار استوانه ریخته گری گریز از مرکز بدون جوانه زای Al-۵Zr، سلول های یوتکتیک ستونی Al/Mg۲Si را در جهت شعاعی و تجمع ذرات اولیه Mg۲Si را در لایه داخلی نشان داد. در نمونه دارای جوانه زای Al-۵Zr، مورفولوژی فازهای ثانویه Mg۲Si از شکل مکعبی به شکل حروف چینی تغییر یافت. اما ریزساختار نمونه ریخته گری ثقلی مرسوم حاوی زیرکونیوم و فاقد آن، سلول های یوتکتیک Al/Mg۲Si بدون توزیع هدفمند مشخص، تجمعی از ذرات اولیه و سبک Mg۲Si را در لایه بالایی استوانه ریختگی نشان داد که ناشی از جدایش این ذرات در خلاف جهت نیروی جاذبه به سمت بالا می باشد.نتیجه گیری: ریزساختار استوانه ریختگی فراوری شده با ریخته گری گریز از مرکز حاوی جوانه زای Al-۵Zr، توزیع هدفمندی از سلول های یوتکتیکی Al/Mg۲Si و تجمع و کاهش اندازه ذرات Mg۲Si را در لایه شعاعی داخلی استوانه ریختگی نشان داد.

کلیدواژه ها:

مواد هدفمند ، ریخته گری گریز از مرکز ، ریخته گری ثقلی ، آلیاژ یوتکتیک Al-۱۳.۸ wt.%Mg۲Si ، جدایش ذرات ، جوانه زای Al-۵Zr