اثر عوامل ريخته گري در توليد فوم آلومينيمي A356 بر رفتار تغيير شكل پلاستيك طي آزمون فشار تك محوره

Effect of Casting Parameters on the Plastic Deformation of A356 Aluminum Foam During Uniaxial Compression Test

پژوهش حاضر به اثر عوامل فرايند توليد فوم هاي آلومينيمي A356 ريخته گري سلول بسته؛ بر خواص مكانيكي از جمله ميزان جذب انرژي فوم مذكور؛ طي تغيير شكل پلاستيك فشاري تك محوري مي پردازد. به اين منظور سه فوم آلومينيمي A356 دردماهاي 675,650 و 700 درجه سلسيوس، با استفاده ازمقادير يكسان گرانول كلسيم به عنوان عامل كاهنده سياليت مذاب پودر TiH2 به عنوان عامل پديد آورنده حباب در داخل مذاب، ريخته گري شدند. عامل مورفولوژي و ضخامت ديواره سلولي در ساختار متخلخل فوم به عنوان عامل موثر بر رفتار تغيير شكل پلاستيك مورد بررسي قرار گرفت. سپس نمونه فومي A356 توسط عامل CaCO3 دماي 700 درجه توليد و رفتار جذب انرژي و ساير خواص مكانيكي آن با نمونه هاي قبلي مورد مقايسه قرار گرفت. سپس با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي ريزساختار و مورفولوژي سلول هاي فوم آلومينيمي A356 مورد مطالعه قرار گرفت و به منظور بررسي خواص مكانيكي و جذب انرژي فوم هاي توليد شده تست فشار روي نمونه ها انجام شد. نتايج حاصل؛ بيانگر تاثير قابل توجه دماي مذاب در حين ريخته گري و زمان پف سازي بر خواص مكانيكي فوم هاي سلول بسته توليد شده دارد، به نحوي كه با افزايش دماي ريخته گري ساختار سلولي دچار اعوجاج و چروكيدگي و حتي پارگي هاي موضعي در ديواره سلولي شده بطوريكه با تمركز تنش منجر به افت خواص مي شود. نتايج جذب انرژي براي فوم هاي با وزن مخصوص كمتر در دماي توليد 700 درجه نشان مي دهد، در كرنش چگالش 50%، ، جذب انرژي برواحد حجم در نمونه فومي با عامل CaCO3 بيش از 100% نسبت به نمونه فومي با عامل TiH2 افزايش مي يابد.

In this study an attempt was carried out to determine the effect of production parameters on the mechanical properties and energy absorption behavior of cast closed-cell A356 alloy foams under uniaxial compression test. For this purpose, three different A356 alloy closed-cell foams were synthesized at three different casting temperatures, 650,675 and 700o C by adding the same amounts of granulated calcium as thickening and TiH2 as blowing agent. Inorder to comparison and evaluation the effect of foaming agent type on morphology, bublles celullar walls, and mechanical properties of the foam, another closed-cell foam sample was cast by using CaCO3 at 700o C in the same conditions. Assesment of the cells morphology and the cells wall thickness were done by using Scanning Electron Microscope and uniaxial compression tests, were done to A356 foam samples. The results indicated that, the molten temperature and the foaming temperature during casting, play dominant role on the mechanical properties and the absorption energy of closed cell foam, in which, increasing casting temperature leads to distortion and shrink of the cells, and also micro tearing at bulles walls.These phenomena, increases stress local concentration at cellular wall that causes a drop in the mechanical properties. Energy absorption results of the lower density foams, that produced at casting temperature of 700 oC by using two different foaming agents revealed, at a densification strain of 50%, the energy absorption capacity of the produced foam by CaCO3 is more than 100% of the foam which applied TiH2 as gas releasing agent.