بررسي مرفولوژي لايه هاي اكسيدي زمان كوتاه در مذاب آلومينيم خالص

An Investigation into the Morphology of Short-Time Oxide Films in Molten Pure Aluminum

فلز آلومينيم نسبت به واكنش اكسايش بسيار حساس است، به?گونه اي كه هر گاه سطح مذاب آن در معرض هوا قرار گيرد به?سرعت اكسيد شده و يك لايه?ي اكسيدي بر روي آن تشكيل مي شود. لايه?ي اكسيدي تشكيل شده در زمان بارريزي داراي ضخامتي كم و سطوحي چين?خورده است. در نتيجه?ي تلاطم مذاب و تاخوردن لايه?ي اكسيدي بر روي آن، لايه?ي اكسيدي دوتايي تشكيل مي شود. ورود لايه?هاي اكسيدي دوتايي درون مذاب يكي از مهم?ترين عوامل تشكيل عيوب ريخته گري است. در پژوهش حاضر، شرايط تشكيل لايه?ي اكسيدي دوتايي به?روش ساندويچ اكسيد- فلز- اكسيد بررسي شده است. سطوح تماس حباب?هايي كه حين انجام آزمايش درون مذاب به دام افتاده اند، براي مطالعه?ي خواص لايه?ي اكسيدي جديد به?وسيله?ي SEM بررسي شدند. اندازه گيري ضخامت چين خوردگي لايه?هاي اكسيدي در آلومينيم خالص نشان داد كه ضخامت لايه?ي اكسيدي زمان كوتاه در آلومينيم خالص كم?تر از 100 نانومتر است.

Aluminum is very sensitive to oxidation reactions. If a fresh surface of melt is exposed to air, it oxidizes quickly and an oxide layer covers the melt surface. New oxide films formed in a very short time during casting are thin and folded. The metal surface can be folded and create a double-oxide film as a result of the melt turbulence. The entrance of this double-oxide film into the melt is one of the most important reasons for the formation of crack-like defects during casting. In this work, the characteristics of these new oxide films have been investigated based on the oxide-metal-oxide sandwich technique. To study the futures of new oxide film, the contact area between two adjacent and entrapped bubbles have been examined using scanning electron microscope (SEM). Results showed that the short time oxide films formed in pure aluminum have a thickness less than 100 nanometer.