مقايسه اتصال بين جفت هاي فلزي آلومينيوم خالص/ منيزيم و آلياژ 413 آلومينيوم/ منيزيم در فرآيند ريخته گري مركب

Comparison between bonding of Al/Mg and A413/Mg couples by the compound casting process

ساخت قطعات مركب دو فلزي از جنس منيزيم و آلومينيوم،قادر خواهد بود تا بسياري از نيازهاي آينده صنعت را كه با محدوديت شديد زيست محيطي مواجه است، پاسخگو باشد. در اين تحقيق با استفاده از فرايند ريخته گري مركب فلز آلومينيوم خالص و آلياژ آلومينيوم 413 هر يك به صورت جداگانه به فلز منيزيم خالص متصل شدند. با مقايسه نتايج حاصل از تصاوير ميكروسكوپ نوري (OM) و الكتروني (SEM) مشخص شد كه ضخامت فصل مشترك تشكيل شده در جفت فلزي آلومينيم خالص/ منيزيم با ضخامت 200 ميكرومتر دو برابر ضخامت فصل مشترك جفت A413/ منيزيم با ضخامت 100 ميكرومتر بود. همچنين ريزساختار فصل مشترك به دست آمده در هر دو جفت فلزي شامل سه لايه واكنشي مجزا بود. لايه نزديك به فلز پايه آلومينيم با تركيب Al3Mg2، لايه مياني با تركيب Al12Mg17 و لايه نزديك به فلز منيزيم با تركيب يوتكتيك Al12Mg17/(Mg). در جفت فلزي A413 / منيزيم علاوه بر تركيبات فوق، تركيب بين فلزي Mg2Si نيز به دليل حضور عنصر سيليسيم در آلياژ A413، در مجاورت اين آلياژ تشكيل شد. نتايج به دست آمده از آزمايش سختي ويكرز نيز افزايش بسيار زياد سختي فصل مشترك نسبت به فلزات پايه آلومينيم و منيزيم، ناشي از حضور تركيبات بين فلزي سخت و ترد را در لايه هاي واكنشي نشان داد.

A good contact with satisfactory metallurgical and mechanical properties between Mg/Al couples, leads to significant increase in application of these light metals in automotive and aerospace industries which results in lower fuel consumption and lower emission of greenhouse gasses. In this investigation, Al and A413 were connected to Mg by the compound casting process. Optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) results demonstrated that the interface thickness of Al/Mg couple was 200 μm which is two times the interface thickness of Al/Mg couples with 100 μm. Also in both Al/Mg and A413/Mg couples the interface was comprised of three separate reaction layers, the adjacent aluminum layer or layer I (including Al3Mg2 intermetallic compound), the middle layer or layer II (including Al12Mg17 phase) and the layer on the magnesium side or layer III (including Al12Mg17+(Mg) eutectic structure). Vickers microhardness distributions of the interface zone in the two specimens showed that the hardness of the interface is quite higher than those of Al and Mg base metals.