بررسي اثر مغزه منيزيم بر ريزساختار و ريز سختي مقاطع آلومينيوم A356 توليد شده به روش ريخته گري مركب

Effect of Magnesium inser‎t on the Microstructure and Microhardness of A356 Aluminum Alloy via Compound Casting

به منظور توليد كامپوزيت دو فلزي Al/Mg فرايند ريخته گري مركب به كار گرفته شد. در اين مسير مذاب آلومينيم پيرامون مغزه منيزيم استوانه اي شكل، بارريزي و پس از انجماد، ريزساختار و ميزان ريزسختي فصل مشترك مورد بررسي قرار گرفت. مغزه ها تا نزديك ترين زمان قبل از بارريزي به صورت مكانيكي اكسيدزدايي شدند. جهت بررسي شرايط اتصال، مذاب در قالب هايي با قطرهاي 30 و 40 ميلي متر ريخته گري شد. مشاهدات ريزساختاري با ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي و همچنين نتايج حاصل از طيف سنج پراش انرژي نشان داد كه باافزايش قطر قالب تا 40 ميلي متر و به تبع آن با افزايش ميزان محتواي انرژي مذاب، مغزه به طور كامل درون مذاب حل شده و فصل مشترك نشكيل شده در نمونه با قطر قالب 30 ميلي متر حاوي مقادير قابل توجهي از تركيبات بين فلزي از جمله Al12Mg17 و Al3Mg2 و Mg2Si با ريزسختي حدود 5 برابر بيشتر از ريزسختي مغزه منيزيم و آلياژ آلومينيم بود. ضخامت لايه فصل مشترك در نمونه اخير حدود 0/5 ميلي متر ارزيابي شد.

"Compound casting" was used for production of bimetal composite Al/Mg. For this purpose Aluminum molten metal was cast around magnesium cylindrical inserts and after solidification the interfacial microstructure and microhardness of the joint were studied. inser‎ts were grinded before pouring. To investigate the joining conditions, melt was poured in dies with diameters of 30 and 40 mm. Microstructure observations by an optical microscope and scanning electron microscope and the results of the energy dispersive spectroscopy showed that magnesium insert was dissolved in die with 40 mm diameter due to high energy content supplied by increase in die to insert ratio and the interface in sample with die in 30 mm diameter had a large volume of intermetallic compounds such as Al12Mg17, Al3Mg2 and Mg2Si with microhardness more than 5 times the microhardness of insert and Al alloy. The intermetallic compound reaction layer had a thickness of about 0.5 mm in later sample.