بررسي تاثير قرارگيري فيلترهاي فومي سراميكي در راهبار بر حذف فيلم هاي اكسيدي دولايه از مذاب آلياژ آلومينيوم خالص تجاري

Investigation of Effect of Inserting Ceramic Foam Filters into Runners on Removing Double Oxid Films from Commercial Purity Aluminium Melt

در اين تحقيق تاثير قرار گرفتن فيلترهاي فومي سراميكي در راهبار بر ميزان حذف عيب فيلم اكسيد ي دولايه از مذاب آلومينيم خالص تجاري با تكيه بر آناليز آماري حفرات مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور قطعاتي استوانه اي شكل به صورت بدون فيلتر و همچنين با استفاده از فيلترهاي فومي در اندازه هاي 10 و 20 و 30ppi ريخته گري شدند. از قطعات ريختگي نمونه هاي متالوگرافي تهيه شد. با عكسبرداري ميكروسكوپي از نمونه ها، چگالي تعداد حفرات در واحد سطح مورد اندازه گيري قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه فيلترهاي فومي قادر به حذف فيلم هاي اكسيدي دولايه از مذاب آلومينيوم هستند و با افزايش عدد ppi فيلترها ميزان بازده ي فيلتراسيون افزايش يافت؛ به طوري كه فيلتر 30ppi اغلب فيلم هاي اكسيدي را از مذاب حذف كرد . همچنين با استفاده از مدل شاخه اي اندازه هاي تقريبي فيلم اكسيدي دولايه در حالت مچاله به صورت كره ا ي به قطر 13/8μm و در حالت باز شده به صورت صفحه اي به ابعاد μm 1×37×37 تا μm0/01×370×370 بدست آمد.

In this research, a cylinder 180 mm in diameter and 200 mm in height was casted. Four experiments were carried out, one without using a filter and three with 10, 20 or 30 ppi alumina ceramic foam filters inserted into their runners. Ten metallography samples were obtained from the middle of each cylinder. the pore number density (i.e., number of pores per unit area of the examined cross-section) were estimated using Pixcavator IA 4.3 image analysis software on optical microscopy images taken with a magnification of ×50, on the whole of the metallography samples. The results obtained in this research clearly showed that the ceramic foam filters that are commonly in use in foundry industries could remove the double oxide film defects from the liquid metal, and that the efficiency of this filtration depended on the pore size of the filter; the smaller the pore size of the filter, the higher the efficiency of the filtration, so that, a 30 ppi ceramic filter could eliminate almost all of the oxide film defects from the casting. The average dimensions of the oxide film defects were calculated by the branch model to be 13.8 μm in diameter (convoluted sphere), and any size between 37 × 37 × 1 μm to 370 × 370 × 0.01 μm (before they became curled up).