بخشی از مقاله
چکیده
روش استفاده از سطح شیبدار یکی از جدیدترین روشهای تولید قطعات از طریق ریخته گری نیمه جامد- نیمه مایع می باشد که ازتکنولوژی ساده تری نسبت به روشهای متداول دیگراز قبیل ریخته گری همزدنی یا مغناطیسی برخوردار است. پارامترهای موجود در این روش مانند طول وزاویه سطح شیبدارتعیین کننده زمان ومیزان اعمال تنش بر مخلوط نیمه جامد در حین عبور ازسطح شیبدار هستند. در تحقیق حاضر تأثیر پارامترهای مذکور بر ریزساختار چدن نشکن با استفاده از سطح شیبدار مسی مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهدات ریزساختاری نشان می دهد که زمان و میزان اعمال برش اثرات متفاوتی بر توزیع فازها دارد، به طوری که برای چدن نشکن درزاویه 7 درجه و طول 600 میلیمتر ریزساختار بهینه از نظر درصد کرویت گرافیت ها, توزیع یکنواخت یوتکتیک هاو ذرات جامد اولیه - گلبولها - حاصل می گردد. همچنین تغییر در زاویه سطح شیبدار بر فاصله لایههای پرلیت و شکل تیغه های کاربید موثر می باشد به نحوی که در زوایای 10 و 20 درجه با کاهش فاصله لایه های پرلیت تیغه های کاربید خرد می شوند و سختی نمونه ها افزایش می یابد.
مقدمه
فرایند ریخته گری و شکل دهی در حالت نیمه جامد در چند دهه اخیر به عنوان یک روش قابل اعتماد وموفق جهت ساخت قطعاتی نزدیک به شکل نهایی، خواص مکانیکی بالا و ریز ساختار یکتواخت مورد توجه قرار گرفته است .[4-1] در فرایند ریخته گری درحالت نیمه جامد ساختار دندریتی آلیاژ هنگام انجماد، بوسیله اعمال تنش در ناحیه دو فازی به روشهای مختلف - از قبیل همزدن مکانیکی وهمزدن الکترومغناطیسی - به ساختار رزی و یا کروی تبدیل می شود. بطور کلی انجماد اکثر آلیاژهای مورد استفاده در صنعت بصورت دندریتی است ولی دراثر اعمال تنش در ناحیه دو فازی - به هر روش - این دندریتها شکسته شده و ذرات جدا شده بصورت مجزا شروع به رشد می کنند. در اثر ادامه اعمال تنش و سرد کردن مذاب این ذرات دندریتی تبدیل به شکل رزی شده و سپس بصورت کروی در می آید شکل -1 تغییرات شکل ذرات جامد درحین ایجاد مذاب نیمه جامد .
در اثر اعمال تنش در ناحیه دوفازی جامد و مذاب بازوهای دندریتی شکسته می شود و مکانیزم های زیر برای شکسته شدن دندریتها مطرح شده است.
-1 در اثرجریان یافتن مذاب نیرویی بر بازوهای دندریتها اعمال شده وسبب شکسته شدن آنها می شود.
-2 در اثرمکانیزم ذوب مجدد انتهای بازوهای دندریتی، جریان مذاب عامل کمکی در نفوذ و دورکردن بازوهای شکسته از آن محل است.
-3 جریان مذاب باعث افزایش حرارت در انتهای بازوهای دندریتی ذوب مجدد آن می شود.
-4 پس زدن عناصر آلیاژی در اثر انجماد و پایین آمدن نقطه ذوب و ذوب مجدد بازوهای دندریتی، نیروی اعمالی ناشی از جریان مذاب بر دندریتها عامل کمکی در شکسته شدن دندریتها می شود.
