بخشی از مقاله
چکیده
مهمترین فاکتورهای کیفیتی مربوط به جوانهزاهای آلومینیم، قدرت جوانهزایی، زمان میرایی جوانهزا و عدم تجمع ذرات جوانهزا در قطعه تولیدی است. بدین منظور به صورت مرسوم در صنایع تولید ورق و فویل آلومینیم از جوانهزای TiB2 استفاده میگردد، اما این جوانهزا سبب مشکلاتی از قبیل تجمع ذرات بور و سوراخ شدن محصولات آلومینیومی پس از نورد و ایجاد عیوب بر روی غلطکهای نورد میگردد. لذا تحقیقات در زمینه جایگزینی این جوانهزا لازم و ضروری به نظر میرسد . در این پژوهش تأثیر ذرات TiC و TiB2 با درصد بور متفاوت بر میزان قدرت جوانهزایی و نیز تأثیر زمان نگهداری جوانهزا در مذاب بر میزان ریزدانگی مورد بررسی قرار گرفت. از نتایج آزمایشات مشخص گردید که قدرت جوانهزایی TiC از TiB2 کمتر است ولی قابلیت ریزدانهکنندگی مطلوبی دارد که استفاده از این جوانهزا را در صنعت ممکن میسازد. همچنین به دلیل عدم نیاز به نگهداری طولانی مدت، ذرات TiC در فیلتر مذاب به دام نیفتاده و مشکلات ناشی از جوانه-زای TiB2 در هنگام نورد مشاهده نمیشود.
مقدمه
آلیاژهای 8006 و 8011 از آلیاژهای به نسبت جدید آلومینیم کارپذیر هستند. عناصر آلیاژی در آلیاژ 8011عمدتاً آهن و سیلیسیم هستند و در آلیاژ 8006 علاوه بر آهن منگنز نیز حضور دارد .[BS-EN 573-3 ; 1995] آلیاژ 8006 به دلیل بالاتر بودن استحکام و حد تسلیم در کلیه تمپرها - به دلیل حضور عنصر - Mn به همراه قابلیت فرمپذیری بالا، بازار بزرگی را در صنایع مختلف مانند تولید پره رادیاتور، تهویهها و مصارف فویل نازک پیدا کرده است. همچنین آلیاژ 8011 در ساخت فویل، پرههای رادیاتور، ورق، تسمه و قوطی نوشابه کاربرد دارد .[BS-EN 573-4; 1996] یکی از روشهای پرکاربرد در تولید ورق این دو آلیاژ ریختهگری مداوم میباشد. اما با توجه به نقش مهم اندازه دانه در خواص و کیفیت محصولات نهایی، ریزدانهسازی این آلیاژها از اهمیت بسزایی برخوردار است. از سویی دیگر اندازه دانه اثر مستقیم بر روی کیفیت محصولات ریختهگری شده آلومینیم دارد. ریز شدن دانهها براساس دو فرضیهی سد شدن حرکت نابجاییها در مرزدانهها و اثر اندازه دانه بر روی دانسیته نابجاییها و در نتیجه اثر آن بر استحکام تسلیم، باعث افزایش استحکام میشود. با افزایش اندازه دانه احتمال بروز ترک گرم در هنگام انجماد افزایش مییابد که این مشکل در هر دو روش تولید ورق آلومینیم، ریختهگری مداوم بین دو غلطک و همچنین ریختهگری به روش DC مشاهده میشود .[Boot, D., Cooper, P. - 2002 - ] مشکل دیگری که در اثر درشت شدن اندازه دانهها بروز میکند افزایش زمان مورد نیاز جهت عملیات همگنسازی است که باعث افزایش شدید هزینههای تولید میگردد، در صورتی که اگر اندازه دانهها پس از ریختهگری ریز باشد این زمان تا حد بسیار زیادی کاهش مییابد TiB2 یکی از جوانهزاهای مرسوم آلومینیم است که به صورت گستردهای در صنایع تولید ورق و فویل آلومینیم استفاده میشود. اما این جوانهزا باعث بروزمشکلاتی از قبیل تجمع بور میشود که سبب سوراخ شدن محصولات آلومینیمی پس از نورد و ایجاد عیوب بر روی غلطکهای نورد میگردد. لذا بعد از انجام تحقیقات گسترده جوانهزای TiC معرفی شد .[Birol, Y., 2007] اولین تحقیق جدی به همراه معرفی این جوانهزا در سال 2003 توسط آقایان کوپر - - P. Cooperو باربر - [Cooper, P ., Barber B., 2003] - A. Barber انجام گردید که در طی آن مروری بر آخرین دستاوردهای علمی و استفاده بهینه از انواع جوانهزا بررسی شده است. در سال 2006 کارآیی انواع جوانهزای TiC با درصد ترکیبات مختلف مورد مطالعه قرار گرفت و Al-3%Ti-0.15%C به عنوان بهترین ترکیب این جوانهزا معرفی شد. این جوانهزا خواص منحصر به فردی دارد که برخی از خواص آن نظیر ترشوندگی فازهای تشکیل دهنده و اثرات آن بر روی ویسکوزیته مذاب نیز مورد بررسی قرار گرفته است .[Cooper, P., Barber, B., 2003] اما هنوز تحقیقات کاملی بر روی قدرت جوانهزایی در آلیاژهای مختلف و همچنین رفتار این جوانهزا در ریختهگری مداوم انجام نشده است. لذا در این پژوهش قدرت جوانهزایی TiC در مقایسه با TiB2و تأثیر آن در ریختهگری مداوم دو آلیاژ 8006 و 8011 مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور تأثیر نوع جوانهزا، میزان بور و زمان نگهداری بر ساختار آلیاژ و عیوب پس از نورد بررسی شد.
روش پژوهش
در این پژوهش از آلیاژ آلومینیم با خلوص %97 استفاده شد که ترکیب شیمیایی آن مطابق جدول - 1 - میباشد.
