اثر سرعت دوران و محتوای حرارتی در تولید کامپوزیت دوفلزی آلومینیم- برنج

Abstract

کامپوزیت­های تشکیل شده از فلزات غیرمشابه در طراحی و ساخت قطعاتی که تحت شرایط نیروی مکانیکی جدی، حرارت و سایش خاص هستند به کار می رود. تولید بوش آلومینیم-برنج به عنوان جفت فلزی کامپوزیتی یکی از این موارد محسوب می­شود. در این تحقیق با استفاده از دستگاه گریز از مرکز عمودی برخی متغیرهای موثر در تولید قطعه استوانه کامپوزیتی آلومینیم-برنج مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور مذاب آلومینیم با نسبت­های حجمی 5/1 و 5/2 درون بوش برنجی پیش­گرم شده در محدوده دمایی 100-400 درجه­ی سانتی­گراد و در حال دوران با سرعت­های 800 و 1600 دور بر دقیقه ریخته­گری شده و خصوصیات فصل مشترک بین این دو فلز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی­های حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که فصل مشترک حاصله شامل چهار لایه­ی مجزا است. لایه­های متشکله به ترتیب از سمت برنج شامل Al₂Cu₅Zn₄، Al₃Cu₃Zn، رسوبات Al₂Cu توزیع شده در زمینه­ی محلول جامد آلومینیم و نهایتاً ساختار یوتکتیک غیرعادی α-Al/Al₂Cu در مجاورت آلومینیم است. اندازه­گیری­های میکروسختی نشان داد که میزان سختی در عرض فصل مشترک از یک روند نزولی پیروی می­کند به گونه­ای که بالاترین سختی مربوط به نواحی مجاور برنج و کم­ترین میزان سختی متعلق به نواحی مجاور آلومینیم ثبت شد.