ارزيابي ريزساختار، خواص فيزيكي و مكانيكي فلز مدرج آلومينيم-مس توليد شده به روش ريخته‌گري گريز از مركز افقي

Evaluation of Microstructure, Physical and Mechanical Properties of Functionally Graded Al-Cu Fabricated by Horizontal Centrifugal Casting

در پژوهش حاضر، استحكام تسليم فشاري، مدول الاستيك، سختي، ضريب انبساط حرارتي و مقاومت به سايش فلز مدرج پايه آلومينيم حاوي 26 درصد وزني مس و 8 درصد وزني سيليسيم در لايه بيروني، لايه مياني و لايه دروني استوانه توخالي گريز از مركز شده مورد بررسي قرار مي‌گيرد. مطالعات ريزساختار با ميكروسكپ الكتروني روبشي و ميكروسكپ الكتروني عبوري-روبشي نشان داده است كه در لايه دروني، مقدار تركيب بين فلزي برابر با 33/3 درصد حجمي است در حالي كه در لايه بيروني به تدريج تا 26/4 درصد حجمي كاهش مي‌يابد. به علاوه، در لايه دروني، سختي، 153 ويكرز و نرخ سايش، 5/40 گرم بر متر مربع، است كه تا رسيدن به لايه بيروني به ترتيب، به 149 ويكرز كاهش و به 7/07 گرم بر متر مربع افزايش مي‌يابد. در حالي كه استحكام تسليم فشاري در لايه‌هاي بيروني، مياني و دروني به ترتيب برابر با 275، 460 و 415 مگاپاسكال به دست آمده است.

In the present study, an investigation of coefficient of thermal expansion, elastic modulus, yield strength of compression, wear resistance and hardness of 3 layers called inner, intermediate and outer are investigated for functionally graded Al based cylindrical shell containing 26 wt.% Cu and 8 wt.% Si. The microstructure is studied by using TESCAN MIRA3 field emission scanning electron microscopy (FESEM) and TITAN scanning transmission electron microscope (STEM) is revealed that intermetallic compound content reaches its maximum volume fraction at the inner layer with 33.3 Vol.% and then reduces gradually to 26.4 Vol.% at outer layer. In addition, wear rate was 5.4gr/m2 and hardness was 153 HV at inner layer and then gradual increase by 7.07 gr/m2 and decrease by 149 HV, respectively at outer layer. Moreover, the value of yield strength of compression is determined 275, 460 and 415 MPa at outer, intermediate and inner layers, respectively.