بررسی تأثیر سرعت ورود مذاب به محفظهی قالب بر چقرمگی شکست آلیاژ منیزیم AZ91

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 2، دوره 23، شماره 2 - شماره پیاپی 6، آبان 1391   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v23i2.16993

نویسندگان

حمیدرضا سعادتی فر^* ؛ مهدی میرزایی؛ سید حسین رضوی؛ سید محمدعلی بوترابی

دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

بر روی سطح مذاب آلیاژهای منیزیم بهدلیل داشتن نرخ بالای اکسایش، بهسرعت یک لایهی اکسیدی تشکیل میشود. لایههای اکسیدی در نتیجهی تلاطم سطحی وارد مذاب میشوند، و بهدلیل فصل مشترک ناپیوستهاشان، درون قطعه باقی مانده و بر خواص مکانیکی و اعتمادپذیری قطعات ریختگی تأثیر منفی میگذارند. در این پژوهش، تأثیر سرعت بحرانی و دو سرعت بالاتر از آن بر چقرمگی شکست بررسی شده است. نتایج نشان دادند که افزایش سرعت از میزان بحرانی آن موجب کاهش چقرمگی شکست قطعات میشود، بهطوریکه افزایش سرعت از m/s4/0 (سرعت بحرانی) به m/s0/3 چقرمگی شکست را تا حدود 40 درصد کاهش داد. افزون بر این، با افزایش سرعت ورود مذاب درون قالب تا m/s 0/1 و m/s 0/3، مدول ویبول از میزان 34/13 بهترتیب به مقادیر 28/7 و 93/4 کاهش یافته و پراکندگی نتایج بیشتر شد. تصویرهای SEM نشان دادند که با افزایش سرعت از حد سرعت بحرانی، مقدار و اندازهی لایههای اکسیدی بهشدت افزایش مییابند. افزون بر این، در سرعتهای بالاتر از سرعت بحرانی لایههای دوتایی در سطح مشاهده شدند، و این بهدلیل تلاطم سطحی بسیار بالای مذاب در سرعت های بالاتر بوده است. بررسی سطح مقطع شکست نشان داد که فرایند شکست در نمونهی ریختهگری شده با سرعت بالاتر از سرعت بحرانی از نوع ترد است، درحالیکه سازوکار شکست در سرعت بحرانی از نوع نرم بوده است.

کلیدواژه‌ها

بحرانی، تلاطم سطحی؛ لایهی اکسیدی؛ آلیاژ منیزیم AZ91؛ چقرمگی شکست