محمد صادق شعرباف پور - دانشجوی دکتری مھندسی متالورژی و مواد، دانشکدگان فنی؛ دانشگاه تهران
فرشاد اخلاقی - استاد تمام دانشکده مھندسی متالورژی و مواد، دانشکدگان فنی؛ دانشگاه تهران

کامپوزیت های هایپر یوتکتیک Al-Si به دلیل چگالی پایین و خواص مکانیکی مطلوب مورد توجه صنایع خودروسازی و هوافضا قرار گرفته اند. با این وجود ذرات سیلیسیم اولیه که در طی فرآیند انجماد ایجاد می شوند، ساختار درشتی دارند که این ساختار اثرات مخربی بر خواص کامپوزیت دارد. بنابراین ذرات باید به گونه ای بهسازی شوند تا خواص مکانیکی آنها بهبود یابد. در این پژوهش از فرایند سطح شیبدار لرزان به عنوان یک فرایند نیمه جامد، جهت ریخته گری کامپوزیت Al-Si استفاده شده است. شمش کامپوزیتی حاوی ۲۰ درصد وزنی سیلیسیم به عنوان مواد اولیه تهیه شد. در ادامه این شمش مجددا ذوب شد و در فوق گدازهای ۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ درجه سانتی گراد با استفاده از سه فرایند ریخته گری ثقلی ،(Gravity Casting, GC)، سطح شیبدار ساکن (Cooling Slope, CS) و سطح شیبدار لرزان (Vibrating Cooling Slope, VCS) در قالب استوانه ای چدنی ریخته گری شد. در این پژوهش، طول و زاویه سطح شیبدار به ترتیب ۸۰۰ میلیمتر و ° ۴۵ در نظر گرفته شده و تاثیر فوق گداز بر ریزساختار، تخلخل و سختی نمونه های تولید شده از طریق سه فرآیند مذکور مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین رفتار سایشی نمونه هایی که در فوق گداز ثابت ۵۰ درجه سانتی گراد فرآوری شده بودند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که افزایش فوق گداز درتمامی نمونه های کامپوزیتی ریخته شده به روش های CS ،GC و VCS سبب افزایش اندازه ذرات سیلیسیم اولیه می شود. نتایج حاصل از تخلخل سنجی نشان دادند نمونه های CS در مقایسه با نمونه های GC و نیز نمونه های VCS نسبت به CS دارای تخلخل بالاتری هستند. نتایج حاصل از سختی سنجی نمونه ها نشان داد که نمونه های VCS در مقایسه با نمونه های CS و نمونه های CS در مقایسه با نمونه های GC دارای سختی بالاتری هستند. نتایج آزمون سایش نشان داد که کمترین میزان سایش و ضریب اصطکاک برای نمونه های فراوری شده با استفاده از سطح شیبدار لرزان حاصل شد.

کامپوزیت درجای Al-Si، سطح شیبدار لرزان، ریز ساختار، سختی، تخلخل، سایش