اثر فرآیند نیمه جامد محفظه چرخان بر مشخصه های انجمادی، کوهرنسی دندریت ها و ریزساختار آلیاژ منیزیم AZ۹۱

هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر فرآیند نیمه جامد محفظه چرخان RCP بر مشخصه های انجمادی آلیاژ AZ۹۱ و ارتباط آن با تغییرات مورفولوژی ریزساختار است. به این منظور، ضمن طراحی سیستم تولید به روش نیمه جامد، آنالیز حرارتی در حین فرآیند نیمه جامد RCP صورت گرفت. نتایج نشان داد که اعمال چرخش محفظه، باعث کاهش دمای پایان انجماد تا حداکثر °C ۱۴ شده است، با این حال، این اثر بر دمای جوانه زنی فاز اولیه α-Mg، بسیار محدودتر بوده است. همچنین، دمای دامنه ی انجماد تا حداکثر °C ۱۶، افزایش یافت که منجر به کنترل بهتر فرآیند نیمه جامد شد. مقایسه نتایج کسر جامد و ریزساختار نشان می دهد که در سرعت RPM ۱۵۰ علی رغم کم بودن سرعت سرمایش، جریان جابجایی موثر سیال برای اثر گذاری بر رشد دندریت های اولیه و کاهش گرادیان حرارتی در مخلوط نیمه جامد، ایجاد نشده است و بنابراین ریزساختاری با مورفولوژی غیردندریتی، در این سرعت چرخش حاصل نشده است. در سرعت RPM ۲۱۰، افزایش شدید سرعت سرمایش اندازه گیری شد که باعث کاهش اثر جریان جابجایی موثر سیال شده است. به نظر می رسد در سرعت چرخش RPM ۱۸۰، موازنه ی اثر سرعت سرمایش و جریان جابجایی سیال، ایجاد شده لذا، کمترین کسر جامد و مطلوب ترین کیفیت مورفولوژی ریزساختاری حاصل شده است. اعمال چرخش، با کاهش حداکثر دمای °C ۱۵ و افزایش کسر جامد به میزان حداکثر ۶ %، در نقطه ی کوهرنسی دندریت ها همراه بوده که نشان می دهد فرآیند نیمه جامد RCP باعث به تعویق انداختن نقطه ی DCP و کاهش عیوب ناشی از ریخته گری خواهد شد.

Keywords:

آنالیز حرارتی , نیمه جامد , کسر جامد , کوهرنسی دندریت ها , مورفولوژی غیر دندریتی