تاثیر مقدار سیلیسیم بر درجه‌بندی ریزساختار آلیاژهای Al-Si ریخته‌شده به روش گریز از مرکز

Abstract

در این پژوهش، تاثیر مقدار سیلیسیم بر درجه‌بندی ریزساختار آلیاژهای Al-Si ریخته‌شده به روش گریز از مرکز مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور دو استوانه به ترتیب با ترکیب شیمیایی Al-11.9wt.% Si (آلیاژ هیپو یوتکتیک) و Al-20wt.% Si (آلیاژ هایپریوتکتیک) به روش گریز از مرکز عمودی ریخته‌گری شد و سپس ریزساختار و سختی مقاطع شعاعی آنها با استفاده از میکروسکوپ نوری/ الکترونی روبشی و سختی‌سنجی برینل مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، آلیاژهای هیپو و هایپریوتکتیک آلومینیم-سیلیسیم، دو الگوی متفاوتی از توزیع درجه‌بندی شده سیلیسیم در راستای شعاعی استوانه‌ها و در نتیجه تغییرات سختی از خود نشان می‌دهند. در استوانه هیپویوتکتیک به خاطر جدایش فاز سنگین و نرم Al-α اولیه در جهت نیروی گریز از مرکز، جداره خارجی و داخلی به ترتیب ریزساختار هیپویوتکتیک و یوتکتیک مشاهده می‌شود. در حالی که در استوانه هایپریوتکتیک به واسطه جدایش ذرات سبک و سخت سیلیسیم اولیه در خلاف جهت نیروی گریز از مرکز، لایه خارجی ریزساختار یوتکتیکی و لایه داخلی ریزساختار هایپریوتکتیکی از خود نشان می‌دهند. به واسطه این تغییرات پیوسته و تدریجی ریزساختار در امتداد شعاعی استوانه‌ها، سختی استوانه هایپریوتکتیک در تمامی مقاطع شعاعی حدود 10 برینل بیشتر از استوانه هیپویوتکتیک است. همچنین جداره داخلی استوانه هیپو و جداره خارجی استوانه هایپریوتکتیک هر دو با ریزساختار یوتکتیکی، سختی مشابهی نشان می‌دهند. به علاوه، سختی هر دو استوانه از سمت جداره خارجی به سمت جداره داخلی با شیب ملایمی افزایش می‌یابد.