بررسي اثر تركيب بر خواص مكانيكي و شيميايي ماهيچه هاي سراميكي پايه سيليس با تأكيد بر كاربرد در ريخته گري دقيق پره هاي تك بلور

Investigation the effect of composition on mechanical and chemical properties of silica-based ceramic cores used in investment casting of SX blades.

پروژه حاضر اثر افزايش درصد وزني و افزايش اندازه ذره زيركن بر خواص مكانيكي و شيميايي ماهيچه‌ هاي سيليكايي را مطالعه مي‌كند. كنترل ميزان تشكيل كريستوباليت در ماهيچه‌هاي سراميكي و توجه به پارامترهايي كه اثرات متقابل نسبت به هم بر روي خواص اين ماهيچه ها دارند بسيار حائز اهميت است. نمونه ها در ابعاد 150×25×10 ميلي‌متر منطبق بر استانداردهاي دستگاه تست استحكام خمشي گرم تهيه شد. درصد تخلخل نمونه ها توسط آزمون ارشميدس محاسبه و نمونه ها در محلول خورنده قليايي 43% وزني KOH قرار گرفت. همچنين ميزان ليچينگ آنها در 75 ميلي‌ليتر محلول يكسان محاسبه شد. به منظور بررسي تحولات فازي و ريزساختاري از دستگاه XRD و دستگاه ميكروسكوپ الكتروني روبشي SEM بهره گرفته شد. در مورد نمونه ها با افزايش اندازه ذرات زيركن، با ثابت بودن درصد وزني سيليكاي ذوبي، با كاهش اندازه ذرات زيركن، افزايش ميزان تشكيل كريستوباليت در نمونه ها مشاهده شد. تبلور كريستوباليت در سطح سيليكاي ذوبي باعث افزايش استحكام خمشي گرم به ميزان 15% شده است، اما خواص مكانيكي دما پائين رابه ميزان 30% كاهش داده است. از طرفي افزايش درصد وزني زيركن باعث بهبود خواص مكانيكي در دماي پايين شد، اما درصد تخلخل نمونه‌ها به ميزان 5% كاهش پيدا كرده و قابليت ليچينگ نمونه‌ها نيز بهبود يافت.

The present project studies the effect of increasing zircon weight percentage on the mechanical and chemical properties of silica-based ceramic core. It is very important to control the amount of crystallization of cristobalite in ceramic core and to pay attention to the parameters that interact with each other on the properties of these ceramic core. Samples were prepared in dimensions of 10*25*150 mm. These dimensions were considered in accordance with the standards of hot bending test apparatus. After preparing the samples, three-point flexural test was performed from all samples. The porosity percentage of the samples was calculated by Archimedes test. Then, the samples were placed in 43% KOH corrosive solution and their leachablity was calculated in 75 ml of the same solution. Phase evolution and microstructure were investigated by X-Ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Crystallization of cristobalite at the fusued silica level increased the hot flexural strength by 15%, but the mechanical properties reduced the low temperature by 30%. On the other hand, increasing the weight percentage of zircon improves mechanical properties at low temperature. but, the porosity of the samples was reduced by 5% and the leaching capacity of the samples was improved.