اثر فاز سیلیسیم بر خواص مکانیکی آلیاژ Si-Al حین انجماد

آلیاژ دوتایی Si-Al یک سیستم یوتکتیک است که سیلیسیم ضریب انبساط حرارتی را کاهش میدهد، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش را افزایش داده و ویژگیهای ریختهگری و ماشینکاری آلیاژ را بهبود میبخشد. هنگامی که آلیاژ Si-Al جامد میشود، آلومینیوم اولیه به شکل دندریت، جوانهزنی و رشد میکند و یا فاز سیلیسیمی در ذرات اولیه زاویهدار جوانهزنی و رشد میکند. با رسیدن به نقطه یوتکتیک، فازهای یوتکتیک Si-Al جوانهزنی کرده و تا پایان انجماد رشد میکنند. در دمای اتاق، آلیاژهایهیپویوتکتیک از یک فاز آلومینیوم اولیه نرم و انعطاف پذیر و یک فاز سیلیسیمی یوتکتیک سخت و شکننده تشکیل میشوند. خواصمکانیکی آلیاژهای Si-Al تا حد زیادی تحت تاثیر اندازه، شکل و توزیع ذرات سیلیسیم فاز ثانویه، تخلخل، مورفولوژی فاز یوتکتیکو ساختارهای دانههای تشکیل شده است. ذرات سیلیسیم فاز ثانویه بر چقرمگی، استحکام، شکلپذیری و خواص تریبولوژیکی تاثیرمیگذارند. با افزایش مقدار سیلیسیم، استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی آلیاژهای ریختهگری به طور قابل توجهی افزایشمییابد از طرفی منجر به کاهش دانسیته و افزایش مدول االستیک میشود. با افزایش مقدار سیلیسیم استحکام خمشی در ابتدا افزایش و پس از رسیدن به نقطه بیشینه، کاهش مییابد. مقدار سیلیسیم بر رفتار رشد ترک خستگی پر چرخه آلیاژ تاثیرگذار است. در یک بارگذاری نسبتا ضعیف، مقاومت سایش تحت تاثیر مقدار سیلیسیم قرار نمیگیرد. با این حال، با افزایش بارگذاری، افزودن سیلیسیم به آلیاژ Si-Al مقاومت به سایش را افزایش میدهد.

Keywords:

آلیاژدوتایی , سیلیسیم , آلومینیوم , فاز یوتکتیک.