بررسي تاثير دماي بارريزي و نسبت حجمي مذاب به جامد مغزه بر فازهاي تشكيل يافته در فصل مشترك دوفلزي آلومينيم/برنج توليد شده به روش ريخته گري مركب

Effects of Pouring Temperature and Melt/Solid Ratio on the Interface of Al/Brass Bimetal Produced by Compound Casting

ريخته گري مركب فرآيندي است متالورژيكي كه جهت توليد دو فلزي هاي مختلف به كار مي رود و از جنبه ي توانايي توليد دوفلزي هايي با شكل هاي پيچيده و در اندازه ي بزرگ بر بسياري از رو ش هاي اتصال دوفلز برتري دارد. در اين فرآيند جامد يك فلز داخل قالب قرار گرفته و مذاب فلز دوم پيرامون آن ريخته گري مي گردد. اين مقاله به بررسي فصل مشترك بوجود آمده در دوفلزي آلومينيم/برنج طي فرايند ريخته گري مركب اختصاص دارد. مذاب آلومينيم خالص در دو نسبت حجمي مختلف 3 و 5 برابر جامد و دماهاي بارريزي متفاوت 700 و 750 درجه سلسيوس، گرد هسته ي برنجي ريخته شد. اندركنش مذاب و جامد ، با تشكيل يك ناحيه ي نفوذي و متعاقب آن يك لايه ي انتقالي پيوسته منجر به ايجاد لايه هاي بين فلزي در فصل مشترك دو فلز گرديد. نتايج بررسي هاي ميكروسكوپي و آزمايشات اشعه ايكس حاكي از تفاوت ضخامت و ماهيت لايه هاي بين فلزي در فصل مشترك دو فلز بود به گونه اي كه افزايش انرژي حرارتي در دسترس سبب ايجاد لايه هاي ضخيم تر و بيشتري مي شد. اين لايه هاي به ترتيب از سمت مغزه ي برنجي عبار ت بودند از سه لايه ي تركيب بين فلزي Al2Cu ،Al4Cu3Zn ،CuZn، لايه ي يوتكتيك ?-Al/Al2Cu و در نهايت لايه ي دندريت + يوتكتيك و داراي فصل مشترك با آلومينيم. بيشترين سختي براي سه لايه تركيبات بين فلزي در فصل مشترك، به ترتيب از سمت مغزه ي برنجي، 8، 650، 3، 477 و 513 ويكرز بدست آمد. در دماي بارريزي 700 و نسبت مذاب/جامد 3 فصل مشترك با يكنواختي بيشتر و حفره هاي كمتر بدست آمد.

Casting is one of the processes for producing bimetals which has various advantages over other processes. In this process the melt of one metal/alloy is poured around a solid component of other alloy inserted in the mold. In this work the Al melt was poured in two melt/solid ratios (3 and 5) in 700 and 750 Celsius around a brass rod. Macroscopic studies showed that a solved ring is formed around the solid core which is clearly visible after cutting the casting. XRD, optical microscopy and SEM studies showed that various layers can be distinguished which are CuZn, Al4Cu3Zn, Al2Cu, eutectic of ?-Al/Al2Cuand finalyAl dendrite+ eutectic in the vicinity of Al melt. Hardness of the layers was 513, 477 and 650 Vickers respectively, from brass core to aluminum side. In the 700 Celsius pouring temperature less pores and more homogeneity in the phaseswere noticeable.