اثر مقدار منیزیم بر ریزساختار و سختی مدرج کامپوزیت های Al-۲۰Si-XMg ریخته گری شده با روش گریز از مرکز

برای ارزیابی تاثیر مقدار منیزیم بر ایجاد ریزساختار و سختی مدرج در کامپوزیت های Al-Si-Mg در روش ریخته گری گریز از مرکز، سه استوانه با ترکیب شیمیایی Al-۲۰Si-XMg (X= ۶, ۹, ۱۲) (بر حسب درصد وزنی) ریخته گری شد. سپس ریزساختار و سختی مقاطع شعاعی مختلف آنها به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ های نوری و SEM مجهز به سیستم میکرو آنالیز (EDS) و سختی سنجی برینل مورد بررسی قرار گرفت. برای تحلیل نتایج 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 نشان می دهند که با افزایش مقدار منیزیم آلیاژ، علیرغم اینکه ذرات Mg۲Si اولیه درشت تری در ریزساختار شکل می گیرد اما بواسطه چگالی پایین این ذرات، جدایش مرکز گرای آنها به همراه ذرات Si اولیه طبق قانون استوکس در مکانیک سیالات افزایش می یابد. به گونه ای که با افزایش مقدار Mg آلیاژها از ۶% به ۹% و سپس ۱۲% وزنی، کسر حجمی ذرات Mg۲Si در لایه داخلی استوانه های ریختگی از مقادیر کمتر از ۷ % به حدود ۲۸ % و اندازه متوسط آنها از مقادیر کمتر از ۵۴ میکرون به حدود ۱۶۶ میکرون افزایش می یابد. اما به خاطر نرم بودن ذرات Mg۲Si نسبت به Si، با افزایش کسر حجمی ذرات Mg۲Siدر لایه های داخلی استوانه ها سختی این لایه ها به ترتیب از ۸۶ به ۸۱ و سپس ۷۸ برینل کاهش می یابد.

Keywords:

ریخته گری گریز از مرکز , کامپوزیت مدرج , آلیاژهای Al-Si-Mg , جدایش فازی , ریزساختار هیبریدی