رفتار جامد مذاب گاز در فصل مشترك كامپوزيت آلومينيم منيزيم در روش ريخته‌گري گريز از مركز

Melt Solid Gas behavior in the interface of Al/Mg composite produced by centrifugal casting

كامپوزيت هاي آلومينيم منيزيم در صنايع مختلفي مانند خودروسازي و هوا فضا استفاده مي‌شود. در اين پژوهش نحوه رفتار جامد مذاب گاز و مشخصات فصل مشترك متالورژيكي در توليد كامپوزيت فلزي آلومينيم منيزيم به‌روش ريخته‌گري گريز از مركز عمودي، و عوامل تاثيرگذار بر آن بررسي شد. چهار دماي پيش‌گرم 30، 100، 150 و 200 درجه سانتي‌گراد بررسي شد. ريخته‌گري نمونه‌ها در سرعت دوران ثابت 1200 دور بر دقيقه و نسبت حجمي مذاب جامد ثابت حدود 1 انجام شد. بدين منظور آلومينيم مذاب در دماي 700 درجه‌ي سانتي‌گراد درون استوانه‌هاي توخالي از جنس منيزيم، ريخته‌گري شد. نمونه‌هاي تهيه شده از جهات مناسب برش داده شده و با استفاده از ميكروسكوپ نوري، الكتروني و پراش اشعه ايكس مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه تركيبات بين فلزي Al3Mg2، Al12Mg17 و تركيب يوتكتيك در فصل مشترك تشكيل مي‌شود. هم‌چنين نتايج نشان مي‌دهد كه محتواي حرارتي مذاب آلومينيم، با انحلال نقاط برجسته‌ي مرجح در سطح فلز جامد، به تشكيل مناطق غني از منيزيم منجر شده و در يك قسمت مشخص بين جامد مذاب متمركز مي‌شود. همچنين با توجه به حضور گاز يا هوا در سطح ناهمواري‌هاي جامد، واكنش بين مذاب و گاز باعث تشكيل حباب‌هاي گازي در فصل مشترك شده و سپس در مقطعي دور از مكان واكنش اوليه مشاهده مي‌شوند. نحوه و شرايط تشكيل اين حباب‌ها و حفره‌هاي گازي مورد بحث قرار گرفته است.

Al/Mg composite have new applications in various industries such as car manufacturing and aerospace. In this work characteristic of metallurgical interface and the behavior of melt solid gas during production of Al/Mg composite via vertical centrifugal casting process was investigated Aluminium melt, at 700 oC and volume ratio of nearly one, was poured into a solid Mg rings preheated up to 30, 100, 150 and 200 oC, respectively while rotating at 1200 rpm, in a vertical centrifugal casting machine. After casting sles were cut and interfacial microstructure was studied by optical and scanning electron microscopes. Results show that the heat content of Al melt lead to dissolving preference prominent locations and creating local Mg rich regions. Study of the Al/Mg interface also showed that intermetallic compounds, Al3Mg2, Al12Mg17 are formed. Furthermore, gas pores may form, on notches present on the rough surface of the solid Mg ring, possibly as a result of melt/gas reaction. Possible states and conditions of the formation of bubble and gas porosity are discussed.