بررسي فصل مشترك كامپوزيت آلومينيم - برنج توليد شده به روش گريز از مركز

Study of interface of Albrass composite fabricated by centrifugal casting

در اين تحقيق فصل مشترك دو فلزي آلومينيم - برنج، توليد شده با دستگاه ريخته‌گري گريز از مركز عمودي، مورد بررسي متالورژيكي قرار گرفت. ابتدا بوش‌هاي برنجي در محدوده دمايي 100-300 درجه‌ي سلسيوس پيش‌گرم شده و سپس مذاب آلومينيم با نسبت حجمي 5/1 برابر جامد برنجي درون بوش‌هاي درحال دوران با سرعت 800، 1600 و 2000 دور بر دقيقه ريخته‌گري شد. نمونه‌هاي حاصله به ازاي متغيرهاي مختلف، با استفاده از ميكروسكوپ نوري (OM)، ميكروسكوپ الكترروني (SEM) مجهز به حسگر طيف‌سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDS) و نرم افزار Image J بررسي شد. تشكيل اتصال متالورژيكي در اين تحقيق، مي‌تواند ناشي از شرايط انحلالي ويژه‌اي باشد كه توسط نيروهاي چندگانه مكانيكي دخيل و همچنين نفوذ در انتهاي فرآيند انجماد تامين مي‌شود. مطالعه طيف‌سنجي نشان مي دهد كه لايه‌هاي تشكيل شده در اين دوفلزي، به ترتيب از سمت برنج شامل Al3Cu5Zn4، Al3Cu3Zn، رسوبات Al3Cu توزيع شده در زمينه‌ي محلول جامد آلومينيم و نهايتا ساختار يوتكتيك غيرعادي αAl/Al3Cu در مجاورت آلومينيم است.

In this research interface of aluminumbrass bimetal composite, fabricated by a vertical centrifugal casting machine, were investigated. At first, brass bushes were preheated at 100300 °C temperature range and then aluminum melt with 1.5 melttosolid volume ratio was cast into cylindrical bush rotating at 800, 1600, and 2000 (rpm), respectively. Obtained samples were studied using optical microscope (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive Xray spectroscopy (EDS) and Image J software. Results show that metallurgical joint in this work is probably due to particular dissolving condition, provided by multiple mechanical forces involved and also possible solid diffusion at the end of solidification process. Study of the EDS results show that layers formed at the achieved interface consisted of four discrete layers from the brass side, including Al3Cu5Zn4, Al3Cu3Zn, Al3Cu precipitates scattering in aluminum matrix and finally αAl/Al3Cu anomalous eutectic structure near the aluminum side.