عنوان : تاثير پوشش هاي حاوي نانو ذرات سراميكي بر مشخصات ريخته گري.ساختاري و مكانيكي قطعات جداره نازك آلومينيومي
TITLE : Effect of Nano Ceramic Coatings on Casting, Microstructur and Mechanical Properties of Thin Wall Aluminium Castings
چكيده
ريخته گري ثقلي يكي از روش هاي توليد قطعات پيچيده و جداره نازك مي باشد. استفاده از مقاطع نازك در ساخت قطعات آلومينيومي، علاوه بر كاهش وزن قطعه، جهت دسترسي به يك نسبت استحكام به وزن مطلوب لازم مي باشد. اغلب قطعات جداره نازك قابل كاربرد در ساخت هواپيما، تحت كلاس A1 توليد شده و بايد فاقد هر گونه عيبي باشند. يك مشكل عمده در ريخته گري قطعات جداره نازك قابليت ريخته گري از جمله سياليت مذاب مي باشد. از جمله موارد مهم و مؤثر بر سياليت، دماي بارريزي، تركيب شيميايي آلياژ، نوع و كيفيت پوشش اعمالي بر روي قالب ماسه اي مي باشد. در تحقيق حاضر، تأثير پوشش هاي حاوي نانو ذرات سراميكي بر طول سياليت، ريزساختار و خواص مكانيكي قطعات جداره نازك آلومينيومي ريخته گري شده به روش ثقلي در قالب ماسه اي، مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، ابتدا مدل مخصوصي جهت آزمون سياليت مذاب كه داراي مقاطعي با ضخامت هاي مختلف متناسب با ضخامت قطعات پيچيده هوايي باشد، طراحي و ساخته شد. قالب گيري مدل ساخته شده در ماسه سيليسي به انجام رسيد و با تغيير نوع پوشش قالب، شامل پوشش گرافيتي، پوشش ميكروسراميكي و پوشش هاي حاوي نانو ذرات سراميكي، نمونه هايي از جنس آلياژ آلومينيومAL4-1 به روش ثقلي، ريخته گري شد. طول سياليت در هر قالب ريخته گري شده اندازه گيري شده و ريزساختار و خواص مكانيكي قطعه توليدي بررسي و مقايسه شد. نتايج نشان داد كه سياليت و قابليت پركنندگي مذاب در قالب هاي داراي سه نوع پوشش حاوي نانو ذرات سراميكي بهترين نتيجه را دارد. در حالي كه پس از آن قالب هاي داراي پوشش ميكروسراميكي داراي نتايج بهتري نسبت به قالب هاي ماسه اي با پوشش گرافيتي و نيز قالب ماسه اي بدون پوشش بود. بررسي هاي راديوگرافي به كمك پرتو ايكس نشان داد كه نمونه هاي ريخته گري شده در قالب ماسه اي بدون پوشش، قالب ماسه اي داراي پوشش گرافيتي و نيز قالب ماسه اي داراي پوشش ميكروسراميكي تا حدودي داراي عيوب انقباضي و گازي است. در حالي كه نمونه هاي ريخته گري شده در قالب ماسه اي داراي پوشش حاوي نانو ذرات سراميكي از سلامت بيشتري برخوردار بود و امكان توليد قطعات ريختگي آلومينيومي كلاس A1 به كمك پوشش هاي نانو سراميكي ميسر شد. بررسي هاي متالوگرافي نشان داد كه ريز ساختار و خواص مكانيكي نمونه هاي ريخته گري شده در قالب هاي با پوشش نانو سراميكي نيز مطلوب تر بود.
كلمات كليدي: آلياژ آلومينيوم AL4-1، پوشش نانو سراميكي، پوشش ميكروسراميكي، طول سياليت، قطعات جداره نازك، عيوب ريخته گري، خواص مكانيكي، راديوگرافي
Abstract
Gravity casting is a popular method for production of complex thin wall castings. In gravity casting method of thin wall castings, the melt that filling the mould with effect of self weight, doesn,t have sufficient fluidity, consequently causing defects sach as cold shut, misrun and shrinkage defects during the solidification. The mentioned defects reduces quality and mechanical properties of thin wall casting parts. The use of aluminium thin wall castings in production of aluminium parts is necessary not only for reduction of the part weight but also for achievment an appropriate weight to strength ratio. Most of thin walled parts used in the aircraft manufacturing industries, are produced under ...
Keywords: AL4-1 aluminium alloy; Nano ceramic coating; Micro ceramic coating; Fluidity length; Thin wall castings; Mechanical properties; Casting defects; Radiography.
