Skip to main content
SUPERVISOR
Behzad Niroumand
بهزاد نیرومند (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamid Poormohamoodi
حمیدرضا پورمحمودی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Effects of Squeeze Casting Parameters on the Properties and Structure of Gray Cast Iron
Squeeze casting is a process in which a high external pressure is applied and maintained on the molten metal from the start to the end of solidification. Solidification of metal under pressure decreases the porosity, increases the solidification rate and improves the mechanical properties of the castings. In this research, the effects of pressure, casting temperature, casting section thickness and silicon content on the structure and properties of a squeeze cast hyper-eutectic gray cast iron were investigated. The results indicated that application of pressure during solidification resulted in a decrease in the amount of graphite formed, reduction in the graphite size, decrease in the ferrite content and increase in the pearlite and D type graphite formed in the microstructure. Increasing the casting temperature, casting section thickness or silicon content of the alloy resulted in increasing the amount and size of the graphite flakes formed, decreasing the pearlite content, increasing the ferrite content and decreasing the D type graphite. The average graphite content of the castings was decreased from 13.37 percent for the sample cast under atmospheric pressure to 9.15 percent for the sample squeeze cast under 75 MPa. The average length of flake graphites was increased from 8.4 to 10µm when the casting temperature was increased from 1170 to 1230°C under an applied pressure of 50 MPa. With application of pressure on the melt, some graphite particles with spherical or compacted shapes were observed in the microstructure. The tensile strength and hardness of the castings were increased from 162.8 MPa and 230 HBN to 273.5 MPa and 260 HBN, respectively, when the applied pressure was increased from atmospheric pressure to 75 MPa. The impact energy and elongation of the castings were increased from 2.05 J and 2.5 percent to 2.4 J and 5.7 percent, respectively, when the applied pressure was increased from atmospheric pressure to 75 MPa. Increasing the casting temperature, casting section thickness and silicon content of the melt resulted in lower tensile strength and hardness and improved elongation and impact energy. The density of the castings was increased with increasing the applied pressure or decreasing the casting temperature, casting section thickness or silicon content of the melt.
ریخته گری کوبشی فرایندی است که در آن مذاب تحت فشار خارجی نسبتاً بالایی قرار گرفته و این فشار تا پایان انجماد بر روی قطعه حفظ می شود. انجماد تحت فشار بالا باعث کاهش تخلخل ها، افزایش سرعت انجماد و بهبود خواص مکانیکی می شود. در این پژوهش تاثیر پارامترهای فشار، دمای مذاب، ضخامت نمونه های ریخته گری و درصد سیلیسیم بر ساختار و خواص یک چدن خاکستری با ترکیب هایپریوتکتیک ریخته گری کوبشی شده مورد بررسی قرار گرفت. ملاحظه شد که اعمال فشار باعث کاهش و ریز شدن گرافیت ها، افزایش مقدار پرلیت، کاهش مقدار فریت و افزایش گرافیت های نوع D در ساختار گردید. افزایش دمای ریخته گری، افزایش ضخامت نمونه ها و افزایش مقدار سیلیسیم باعث افزایش و درشت شدن گرافیت ها، کاهش مقدار پرلیت، افزایش مقدار فریت و کاهش گرافیت های نوع D شد. مقدار متوسط گرافیت از37/13 درصد در ریخته گری کوبشی تحت فشار اتمسفری به 15/9 درصد در فشار MPa 75 کاهش یافت. تحت فشار MPa 50 طول متوسط گرافیت ازmµ4/8 در دمای ریخته گری °C 1170 به mµ10 در دمای ریخته گری °C 1230 افزایش یافت. با اعمال فشار بر مذاب، مقداری گرافیت های کروی و کرمی شکل در ساختار بوجود آمدند. استحکام کششی و سختی به ترتیب از حدودMPa 8/162 و HBN 230 در ریخته گری تحت فشار اتمسفری به حدود MPa 5/273 و HBN 260 در حالت تحت فشار MPa 75 افزایش یافت. انرژی ضربه و درصد ازدیاد طول به ترتیب از حدودJ 05/2 و 5/2 درصد در ریخته گری کوبشی تحت فشار اتمسفری به حدود J 4/2 و 7/5 درصد در حالت تحت فشار MPa 75 افزایش یافت. با افزایش دمای ریخته گری، ضخامت نمونه ها و درصد سیلیسیم، استحکام کششی کاهش، درصد ازدیاد طول و انرژی ضربه افزایش و سختی کاهش یافت. دانسیته نمونه ها با افزایش فشار و کاهش دمای ریخته گری، ضخامت قطعه و درصد سیلیسیم در آلیاژ افزایش یافت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی