بررسی تشکیل ترکیبات بین فلزی در ریخته گری مرکب دوفلزی مس و آلومینیوم

هدف از این مقاله، بررسی تشکیل ترکیبات بین فلزی در فصل مشترک دوفلزی آلومینیوم و مس است که از روش ریخته گری مرکب مذاب آلومینیوم درون لوله مسی جامد تولید می شوند. مکانیزم تشکیل ترکیبات بین فلزی در فصل مشترک و اثرات دمای بارریزی مذاب آلومینیوم و دمای پیشگرم لوله مسی جامد بر نوع و ضخامت ترکیبات بین فلزی بررسی شد و ریزساختار فصل مشترک Al/Cu به وسیله میکروسکوپ نوری و ریزتحلیلگر پروب الکترونی (EPMA) شناسایی شد. نتایج مبین این است که فصل مشترک از سه لایه اصلی شامل لایه I ترکیب یوتکتیک α-Al/Al۲Cu ، لایه II ترکیب بین فلزی Al۲Cu(θ) و لایه III شامل چندین ترکیب بین فلزی مانند AlCu، Al۳Cu۴، Al۲Cu۳ و Al۴Cu۹ تشکیل شده است. با توجه به ترکیب هایپریوتکتیک مذاب، در فصل مشترک ابتدا لایه II با مکانیزم جوانه زنی و رشد فاز θ، سپس لایه I با مکانیزم انحلال و انجماد و در انتها لایه III با مکانیزم استحاله فازی حالت جامد به وجود آمده است. افزایش دمای مذاب آلومینیوم و پیشگرم مس جامد منجر به افزایش ضخامت ترکیبات بین فلزی در فصل مشترک و در نتیجه افزایش مقاومت الکتریکی ویژه و کاهش استحکام پیوند Al/Cu شد که با توجه به نتایج آزمون تجربی به نظر می رسد استحکام پیوند تحت تاثیر ضخامت لایه های II و III باشد.

Keywords:

Compound casting , Al-Cu bimetal , Intermetallic compound formation , Bond strength , Microhardness , Electrical resistivity , ریخته گری مرکب , دوفلزی Al/Cu , تشکیل ترکیبات بین فلزی , استحکام پیوند , ریزسختی سنجی , مقاومت الکتریکی