بررسی تاثیر سرعت ورود مذاب به محفظه ی قالب بر چقرمگی شکست آلیاژ منیزیم AZ91

بر روی سطح مذاب آلیاژهای منیزیم به دلیل داشتن نرخ بالای اکسایش، به سرعت یک لایه ی اکسیدی تشکیل می شود. لایه های اکسیدی در نتیجه ی تلاطم سطحی وارد مذاب می شوند، و به دلیل فصل مشترک ناپیوسته اشان، درون قطعه باقی مانده و بر خواص مکانیکی و اعتمادپذیری قطعات ریختگی تاثیر منفی می گذارند. در این پژوهش، تاثیر سرعت بحرانی و دو سرعت بالاتر از آن بر چقرمگی شکست بررسی شده است. نتایج نشان دادند که افزایش سرعت از میزان بحرانی آن موجب کاهش چقرمگی شکست قطعات می شود، به طوریکه افزایش سرعت از 0/4m/s (سرعت بحرانی) به 3/0m/s چقرمگی شکست را تا حدود 40 درصد کاهش داد. افزون بر این، با افزایش سرعت ورود مذاب درون قالب تا 1/0m/s و 3/0m/s، مدول ویبول از میزان 13/34 به ترتیب به مقادیر 7/28 و 4/93 کاهش یافته و پراکندگی نتایج بیشتر شد. تصویرهای SEM نشان دادند که با افزایش سرعت از حد سرعت بحرانی، مقدار و اندازه ی لایه های اکسیدی به شدت افزایش می یابند. افزون بر این، در سرعت های بالاتر از سرعت بحرانی لایه های دوتایی در سطح مشاهده شدند، و این به دلیل تلاطم سطحی بسیار بالای مذاب در سرعت های بالاتر بوده است. بررسی سطح مقطع شکست نشان داد که فرایند شکست در نمونه ی ریخته گری شده با سرعت بالاتر از سرعت بحرانی از نوع ترد است، درحالی که سازوکار شکست در سرعت بحرانی از نوع نرم بوده است.

Keywords:

سرعت بحرانی , تلاطم سطحی , لایه ی اکسیدی , آلیاژ منیزیم AZ91 , چقرمگی شکست