Skip to main content
SUPERVISOR
Behzad Niroumand,Ali Maleki
بهزاد نيرومند (استاد راهنما) علي مالکي (استاد مشاور)
 
STUDENT
Armin Shashaani
آرمين شعشعاني

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
Hot tearing is a common defect encountered in large freezing range cast alloys. It occurs when the linear contraction of the alloy which is going through its semi-solid state is hindered by rigid cores or mold sections. It has been shown that hot tearing includes two distinct stages of nucleation and growth, and that volumetric defects such as gas and shrinkage porosity as well as entrained inclusions facilitates nucleation of hot tears. For this reason, cast metal matrix composites are expected to have higher susceptibility to hot tearing than their monolithic counterparts. In the present research, the occurrence of hot tearing in Al-4.7%Cu-SiC P cast composites and their monolithic alloy was studied by computer simulation using PROCAST software as well as by real casting experiments using Instrumented Constrained T-shaped Casing (ICTC) method. Also the effects of magnesium addition to the melt and use of feeding system were investigated. To study the influence of reinforcing particles on the occurrence of hot tears, changes in contraction force developed during solidification of the castings was measured. The simulation results indicated that the intensity of hot tearing decreases by incorporation of the feeding system and increases by addition of the reinforcement particles. The maximum contraction force measured in the experimental work for the monolithic and the reinforced samples, both cast using the feeding system, was 7380 N and 5420 N, respectively. This confirms that the reinforcement addition increases the hot tearing intensity. Use of feeding system, however, did not show any logical relationship with hot tearing. The maximum contraction force measured for the reinforced samples cast without feeding system with and without 2% Mg addition was 7750 N and 9330 N, respectively. This shows that 2% Mg addition has reduced the hot tears tendency. Keywords: Hot tear, Metal matrix composite, ICTC test, Al-4.7%wt.Cu, Al-Cu-SiC.
چکيده پارگي‌گرم يکي از عيوب متداول در آلياژ‌‌هاي ريختگي با دامنه انجماد بالا است که در ناحيه نيمه جامد آلياژ در حال انجماد و در اثر تاثير متقابل انقباض قطعه و مقاومت قالب به اين انقباض رخ مي‌دهد. بررسي‌‌هاي مختلف نشان داده است که ايجاد پارگي‌گرم شامل مراحل جوانه‌زني و رشد مي‌باشد. عيوب ساختاري از جمله آخال و تخلخل بر ايجاد پارگي‌گرم تاثير مي‌گذارند و باعث آسان شدن جوانه‌زني پارگي‌گرم مي‌شوند. با توجه به اينکه ذرات تقويت‌کننده سراميکي در کامپوزيت هاي زمينه فلزي نقش آخال را در زمينه فلزي بازي مي‌کند، به نظر مي‌رسد کامپوزيت‌‌هاي زمينه فلزي استعداد بالايي به پارگي‌گرم داشته باشند. در تحقيق حاضر تاثير ذرات تقويت کننده بر وقوع پارگي‌گرم در آلياژ Al-4.7wt.%Cu از طريق شبيه سازي با نرم افزار Procast و انجام آزمون‌‌هاي ريخته‌گري در قالب T شکل در دو حالت بدون تغذيه و همراه با تغذيه و همچنين با يا بدون اضافه کردن منيزيم بررسي شد. براي بررسي تاثير ذرات تقويت‌کننده بر وقوع پارگي‌گرم، تغييرات نيروي انقباضي ايجاد شده و قابل تحمل توسط قطعه در حين انجماد در همه حالت‌ها مورد بررسي قرار گرفت. نتايج شبيه سازي نشان داد که با اعمال تغذيه، شدت پارگي‌گرم کاهش يافته و با ورود ذرات تقويت‌کننده اين شدت افزايش مي‌يابد. نتايج آزمايشگاهي نيز نشان داد که حضور ذرات باعث افزايش شدت پارگي‌گرم شده به طوري که مقدار نيرو براي دو نمونه کامپوزيتي و غيرکامپوزيتي همراه با تغذيه تا قبل از برش پيچ ها به ترتيب 5420 و 7380 نيوتون بدست آمد. اما اعمال تغذيه تاثير منطقي بر شدت پارگي‌گرم در نتايج حاصل از آزمايش هاي عملي نداشت. همچنين با اضافه‌کردن 2 درصد وزني منيزيم، شدت پارگي‌گرم کاهش پيدا کرد به صورتي که مقدار نيروي تحمل شده توسط قطعه تا قبل از برش پيچ ها براي نمونه بدون تغذيه و غيرکامپوزيتي بدون منيزيم و همراه با منيزيم به ترتيب 7750 و 9330 نيوتون بدست آمد. اين افزايش نيرو نشان دهنده تحمل بيشتر قطعه در برابر پارگي‌گرم در اثر افزودن منيزيم مي باشد. کلمات کليدي : پارگي‌گرم، کامپوزيت زمينه فلزي، آزمون ICTC، Al-4.7wt.%Cu، Al-Cu-SiC.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی