Skip to main content
SUPERVISOR
Aboozar Taherizadeh,Mahmood Meratian isfahani
ابوذر طاهری زاده (استاد راهنما) محمود مراتیان اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amir Moshiri
امیر مشیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
Because of desired mechanical and physical properties, aluminum is the most widely used non-ferrous metal in industry and engineering applications. By changing the chemical composition of aluminum, its properties can be changed to achieve the desired properties. As technology advances, for use of several properties of aluminum alloy simultaneously, engineers thinking to use of bimetal or trimetal composite parts. Many different methods have been used to produce these parts which casting method, especially compound casting is the best option in terms of creating a perfect metallurgical bond. The basic requirement in the production of casting these parts is establishing a firm connection between the two metal. In bimetallic parts that one of the metals is aluminum, aluminum oxide prevented from creating such a connection that with chemical preparation and remove the oxide layer, this problem has been fixed. However, this solution requires special equipment for coating which increases the difficulty, time and cost of the process. In this study, the production of aluminum-aluminum bimetal with A356-7075 alloys using compound casting without surface preparation of insert was successful and the interface between the two metals were characterized. For this purpose, three different molds for casting samples were used and the effects of how the melt into mold, melt temperature, insert temperature, the cooling conditions and surface conditions of insert was evaluated on the quality of the interface. Then the samples were characterized. The microstructure of interface was analyzed using an optical microscope. The mechanical properties of the interface with the outside and micro-hardness tests were evaluated. The mechanical properties of the interface were evaluated with push-out and micro-hardness tests. Surface combination of the alloys is also investigated by line scan elemental analysis using a scanning electron microscope. The results showed that the vertical casting due to temperature drop, the interface is uniform throughout the sample. So that, pressureless horizontal casting method in sand mold with entry of melt from beside of sample, melt temperature 720°C and polished insert (with sandpaper) give the best results. The push-out test results indicated uniform shear strength in the samples that were built horizontally. Also the instance sample was made on equal terms and without any surface preparation for investigating of surface roughness effect on the quality of the interface. The results show that the surface roughness with increasing thermal shear stress applied to the thermal oxide film by the melt and help break it, increase the interface shear strength of more than 120 percent.
آلومینیوم به دلیل داشتن خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب، پرمصرف ترین فلز غیرآهنی در صنعت و کاربردهای مهندسی می باشد. با تغییر ترکیب شیمیایی آلومینیوم نیز می توان خواص آن را تغییر داد و به خواص موردنظر دست یافت. با پیشرفت تکنولوژی، مهندسین جهت استفاده همزمان از خواص چند آلیاژ آلومینیوم، به فکر استفاده از قطعات کامپوزیتی دوفلزی یا سه hy;فلزی افتادند. تاکنون روش های مختلفی برای تولید این قطعات به کار گرفته شده است که در بین این روش ها، روش ریخته گری، به‌ویژه روش ریخته گری مرکب بهترین گزینه از لحاظ ایجاد پیوند متالورژیکی مناسب بوده است. شرط اساسی در تولید این قطعات به روش ریخته گری، برقراری پیوندی مستحکم بین دو فلز می باشد. در دوفلزی هایی که یکی از فلزات آن ها آلومینیوم باشد، اکسید آلومینیوم مانع از ایجاد چنین پیوندی می شود که با آماده سازی شیمیایی سطح آلومینیوم و حذف لایه اکسیدی، این مشکل را برطرف نموده اند. البته این راه حل نیازمند تجهیزات خاصی جهت پوشش دهی است که باعث افزایش دشواری، زمان و هزینه این فرایند می گردد. در این پژوهش ساخت دوفلزی آلومینیوم-آلومینیوم با استفاده از آلیاژهای A356-7075 به روش ریخته گری مرکب و بدون آماده سازی سطح مغزی با موفقیت انجام شد و فصل مشترک بین دو فلز مشخصه یابی شد. به این منظور از سه قالب مختلف جهت ریخته گری نمونه ها استفاده شد و تأثیر پارامترهای نحوه ورود مذاب، دمای مذاب، دمای مغزی، نحوه سرد شدن نمونه و شرایط سطح مغزی بر کیفیت فصل مشترک بررسی گردید. سپس نمونه ها مشخصه یابی شدند. فصل مشترک نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ نوری تحت بررسی ریزساختاری قرار گرفت. خواص مکانیکی فصل مشترک نیز با آزمون های بیرون دهی و ریزسختی سنجی ارزیابی شد. همچنین میزان اختلاط سطحی دو آلیاژ مورد استفاده با آنالیز عنصری به صورت خطی و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. نتایج نشان داد که در ریخته گری عمودی به علت افت دما، فصل مشترک در طول نمونه غیریکنواخت می باشد. به همین دلیل ریخته گری افقی با ورود مذاب از کنار نمونه ها در قالب ماسه ای با سیستم راهگاه غیرفشاری با دمای مذاب 720 درجه سانتیگراد و مغزی پولیش شده با سنباده بهترین نتیجه را ارائه داد. نتایج آزمون بیرون دهی نیز بیانگر یکنواختی استحکام برشی در طول نمونه هایی بود که به صورت افقی ساخته شدند. همچنین نمونه شاهدی با شرایط یکسان و بدون انجام هیچ گونه آماده سازی سطح مغزی ساخته شد تا اثر پولیش و زبری سطح بر کیفیت فصل مشترک در قالب ماسه ای بررسی شود. نتایج نشان داد که زبری سطح با افزایش تنش برشی حرارتی اعمال شده به فیلم اکسیدی توسط مذاب و کمک به شکستن آن، باعث شد استحکام برشی فصل مشترک بیش از 120 درصد افزایش یابد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی