بررسي تشكيل ترك گرم در آلياژهاي يوتكتيك آلومينيم-آهن در محدوده دمايي ‏خميري به ‏كمك شبيه‌سازي انجماد ‏

در اين تحقيق، انجماد آلياژهاي يوتكتيك آلومينيمآهن (حاوي 0.5، 1 و 1.5 درصد وزني آهن) در ‏يك قالب فلزي به روش اختلاف محدود شبيه‌سازي شد و حساسيت به ترك گرم مورد بررسي قرار ‏گرفت. قالب به گونه‌اي طراحي شد كه جهت انجماد به سمت مركز قالب باشد. نتايج نشان داد كه ‏انجماد در دو مرحله انجام مي‌شود. در مرحله‌ي اول ضخامت ناحيه‌ي خميري افزايش و در مرحله‌ي دوم ‏كاهش مي‌يابد. با افزايش مقدار آهن، زمان مرحله‌ي اول كاهش مي‌يابد ولي زمان مرحله‌ي دوم مستقل ‏از مقدار آهن است. در اين تحقيق، شرط تشكيل ترك گرم وجود شبكه‌ي پيوسته‌ي جامد پرو‌‏يوتكتيك در نظر گرفته شد و شاخصي بر اساس ضخامت ناحيه‌ي خميري و زمان موضعي انجماد براي ‏بررسي تمايل به تشكيل ترك گرم معرفي شد. در اين شاخص ترك‌هايي كه با مذاب يوتكتيك پر مي‌‏شوند به عنوان ترك گرم پر شده در نظر گرفته شد. نتايج نشان داد هر سه آلياژ در مرحله‌ي اول انجماد ‏در نزديكي سطح كه انجماد به صورت غير تعادلي است به ترك گرم حساس هستند؛ ولي در مرحله‌ي ‏دوم انجماد، هر سه آلياژ تقريباً به صورت  تعادلي سرد مي‌شوند. در اين شرايط، كسر جامد در آلياژ ‏Al1.5wt%Fe‎‏ كمتر از 0.25 بوده و حساس به ترك گرم پر شده نيست. بيشترين حساسيت به ‏ترك گرم پر شده در مرحله‌ي اول انجماد مربوط به آلياژهاي 1 و 1.5 درصد آهن است. در مرحله‌ي ‏دوم انجماد نيز حساسيت به تشكيل ترك گرم در آلياژ حاوي 1 درصد وزني آهن از 0.5 درصد وزني ‏آهن بيشتر است.