اثر سرعت دوران و محتواي حرارتي در توليد كامپوزيت دوفلزي آلومينيم- برنج

Effect of rotational speeds and heat content on the production of Al- Brass bimetal composite

كامپوزيتهاي تشكيل شده از فلزات غير مشابه در طراحي و ساخت قطعاتي كه تحت شرايط نيروي مكانيكي جدي، حرارت و سايش خاص هستند به كار مي رود. توليد بوش آلومينيم برنج به عنوان جفت فلزي كامپوزيتي يكي از اين موارد محسوب مي شود. در اين تحقيق با استفاده از دستگاه گريز از مركز عمودي برخي متغيرهاي موثر در توليد قطعه استوانه كامپوزيتي آلومينيم برنج مورد مطالعه قرار گرفت. بدين منظور مذاب آلومينيم با نسبتهاي حجمي 1/5 و 2/5 درون بوش برنجي پيش گرم شده در محدوده دمايي 100-400 درجه ي سانتي گراد و در حال دوران با سرعت هاي 800 و 1600 دور بر دقيقه ريخته گري شده و خصوصيات فصل مشترك بين اين دو فلز مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بررسي هاي حاصل از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) نشان داد كه فصل مشترك حاصله شامل چهار لايه ي مجزا است. لايه هاي متشكله به ترتيب از سمت برنج شامل Al3Cu3Zn ،Al2CusZn4، رسوبات Al2Cu توزيع شده در زمينه ي محلول جامد آلومينيم و نهايتا ساختار يوتكتيك غيرعادي a-Al/ Al2Cu در مجاورت آلومينيم است. اندازه گيري هاي ميكروسختي نشان داد كه ميزان سختي در عرض فصل مشترك از يك روند نزولي پيروي مي كند به گونه اي كه بالاترين سختي مربوط به نواحي مجاور برنج و كمترين ميزان سختي متعلق به نواحي مجاور آلومينيم ثبت شد.

Composites made of dissimilar metals are designed and used in components subjected to various condition such as serious mechanical force, heat and erosion. Fabrication of Al- brass hollow cylinder, as a composite bimetallic part, is an example. In this work, Al-brass bimetallic hollow cylinders were produced using vertical centrifugal casting device and effective variables were studied. To achieve this, Al melt at 1.5 and 2.5 melt-to-solid volume ratio was cast into 100-400°C preheated cylindrical brass bush rotating at 800 and 1600 revolutions per minute (rpm) respectively and the interface characteristics were investigated. The results of scanning electron microscope (SEM) showed that the achieved interface consisted of four discrete layers from the brass side, including Al2Cu5Zn4, Al3Cu3Zn, Al2Cu precipitates scattering in aluminum matrix and finally α-Al/Al2Cu anomalous eutectic structure near the aluminum side. Micro hardness measurements showed that the hardness of various presented phases decreases from the brass side to the aluminum side.