ایجاد ریزساختار هیبریدی مدرج با ریخته گری گریز از مرکز یک آلیاژ هایپریوتکتیک Al-Mg2Si

Abstract

در این پژوهش از ریخته‌گری گریز از مرکز برای تولید کامپوزیت هایپر یوتکتیک ‏‎ Al-Mg2Siبا ریزساختار هیبریدی و سختی مدرج ‏استفاده شد. به این منظور به روش گریز از مرکز عمودی، دو استوانه با ترکیب ‏Al-20Si‎‏ و ‏Al-20Si-9Mg‎‏ (بر حسب درصد وزنی) ‏ریخته‌گری‏ شد. سپس ریزساختار و سختی مقاطع شعاعی مختلف آنها به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری و ‏SEM‏ مجهز به ‏سیستم میکروآنالیز فازی (‏EDS‏) و سختی‌سنجی برینل مورد بررسی قرار گرفت. همچنین از نرم افزارهای ‏Thermo-Calc‏ و ‏JMat ‎Pro‏ به ترتیب برای رسم نمودارهای فازی تعادلی آلیاژها، کسر جرمی و چگالی فازهای درجای تشکیل شده حین انجماد استفاده شد. ‏نتایج بدست آمده نشان می‌دهند که با افزودن 9 درصد ‏منیزیم‏ به آلیاژ ‏Al-20Si‎، لایه‌های داخلی استوانه دارای یک ریزساختار هیبریدی ‏متشکل از ذرات اولیه ‏سیلیسیم‏ و ‏Mg₂Si‏ در زمینه یوتکتیکیAl(α)-Si-Mg₂Si‏ بوده و لایه خارجی فقط شامل یک ریزساختار یوتکتیک سه‌‏تایی ظریف ‏Al(α)-Si-Mg₂Si‏ است. به تبع این تغییرات ریزساختاری در راستای شعاعی استوانه‌ها، نه تنها سختی هر دو استوانه از ‏جداره خارجی با شیب ملایمی به سمت جداره داخلی افزایش می‌یابد بلکه استوانه ‏Al-20Si-9Mg‎‏ در تمامی مقاطع شعاعی خود در ‏مقایسه با استوانه دیگر حدود 18 برینل افزایش سختی نشان می‌دهد.‏