عنوان

درجه‌بندی هدفمند ریزساختار و خواص آلیاژهای Al-۱۵wt. Mg۲Si-xSn ریخته‌گری شده با روش گریز از مرکز

Country Code

IR

Number

۴۱۹۵پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Country of publication

IR

Title Proper

درجه‌بندی هدفمند ریزساختار و خواص آلیاژهای Al-۱۵wt. Mg۲Si-xSn ریخته‌گری شده با روش گریز از مرکز

General Material Designation

[پایان‌نامه]

Parallel Title Proper

.Functionally grading of microstructure and properties of Al-۱۵wt. Mg۲Si-xSn using centrifugal casting method

First Statement of Responsibility

/اکبر وجد

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی مواد

Date of Publication, Distribution, etc.

، ۱۳۹۹

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۲۷ص.

Other Physical Details

:

Text of Note

زبان: فارسی

Text of Note

زبان چکیده: فارسی

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Text of Note

مصور، جدول، نمودار

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی مواد

Date of degree

۱۳۹۹/۱۲/۰۱

Body granting the degree

صنعتی سهند

Text of Note

آلیاژهایSi -Mg- Alبه خاطر توانایی ایجاد درجای ذرات تقویت‌کنندهMg ۲ Siحین انجماد از قابلیت بالایی برای فراوری کامپوزیت‌های درجه‌بندی‌شده هدفمندMg- Al۲ Siبا روش ریخته‌گری گریز از مرکز برخوردارند .در این کامپوزیت‌ها به سبب چگالی پایین ذراتMg ۲ Siنسبت به مذاب، این ذرات با جدایش معکوس در خلاف جهت نیروی گریز از مرکز( بر اساس معادله استوکس در مکانیک سیالات) عمدتا تمایل دارند در لایه‌های داخلی استوانه ریختگی تجمع پیدا کنند .بر این اساس و به منظور هدایت کنترل شده و مطلوب جدایش ذرات تقویت‌کنندهMg ۲ Siدر فراوری این نوع کامپوزیت‌ها در این تحقیق، عنصر قلع با درصدهای مختلف( حداکثر تا ۱۰ درصد وزنی) به مذابAl -۱۵wt. Mg۲ Siبه عنوان آلیاژ پایه در پژوهش حاضر اضافه شد تا با ترغیب تشکیل ذرات درجای غیر استوکیومتریMg ۲)Si۱- x)Snxبا چگالی متغیر و قابل کنترل به جای ذرات سبکMg ۲ Siبتوان الگوی جدایش و توزیع هدفمند آن‌ها را در کامپوزیت‌های مورد نظر به دلخواه تغییر داد .برای این منظور، ابتدا با استفاده از الگوریتم بهینه‌یابی روش تاگوچی، دمای بارریزیC ░۸۰۰ و سرعت چرخش قالب ۱۶۰۰ دور بر دقیقه و دمای پیش‌گرم قالبC ░۱۸۰ به عنوان پارامترهای بهینه ریخته‌گری گریز از مرکز برای ایجاد ذرات شبه‌کرویMg ۲ Siدر ریزساختار و در نتیجه دستیابی به خواص کششی بالا به عنوان شاخص کیفیت برای کامپوزیتAl -۱۵wt. Mg۲ Siتعیین شدند .در ادامه، استوانه‌هایAl -۱۵wt. Mg۲xSn -Siبا استفاده از پارامترهای بهینه فوق‌الذکر ریخته‌گری شده و ریزساختار مقاطع شعاعی مختلف آن‌ها با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری، SEM و FESEM و چگالی سنجی و ترکیب شیمیایی ذراتMg ۲)Si۱- x)Snxدر ریزساختار آن‌ها به ترتیب با استفاده از XRD و آنالیز EDS مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفتند .نتایج به وضوح نشان می‌دهند که با افزایش درصد قلع آلیاژها، چگالی ذرات تقویت‌کنندهMg ۲)Si۱- x)Snxافزایش یافته و در نمونه‌های حاوی ۸ و ۱۰ درصد وزنی قلع، به واسطه سنگین‌تر شدن این ذرات نسبت به فاز مذاب، الگوی جدایش مرکزگرای آن‌ها حین ریخته‌گری گریز از مرکز به الگوی جدایش برون‌گرای تغییر می‌یابد و پس از انجماد در لایه‌های خارجی استوانه ریختگی تجمع پیدا می‌کنند .همچنین با افزایش درصد قلع آلیاژ؛ خواص کششی، سختی، قابلیت ماشین‌کاری و مقاومت سایشی مقاطع شعاعی مختلف استوانه‌های ریخته شده نیز از همان تغییرات الگوی جدایش ذرات تقویت‌کنندهMg ۲)Si۱- x)Snxپیروی نموده و مطابقت خوبی با الگوی جدایش این ذرات از خود نشان می‌دهند.

Text of Note

C and 1600 rpm for pouring and pre-heating temperatures and mold rotation speed, respectively, to create the quasi-spherical Mg2Si particles in microstructure thus higher tensile in alloy. Then Al-15 wt. Mg2Si-xSn (up to 10 wt. pct Sn) cylinders were centrifugally cast using the above-mentioned optimal parameters. The chemical composition hence density of the Mg2Si(1x)Snx particles were studied using XRD and EDS techniques. In addition, the 3 dimensional morphology of the particles was studied by FESEM. Also the distribution as well as the segregation patterns of the Mg2Si(1x)Snx particles along the radial direction of the cylinders were studied by optical microscope. The results clearly show that by increasing the Sn content of the alloys, the x values in Mg2Si(1-x)Snx particles, and as a result of that the density of this particles are increased. In cylinders with less than 6 wt pct Sn, owing to lower density of the particles in compared with the melt, the Mg2Si(1-x)Snx particles through centripetal force are segregated towards the inner periphery of the cylinders leading to higher hardness, tensile strength, wear resistance and machinability in these layers. However, the cylinders with 8 and 10 wt pct Sn, due to centrifugal segregation of the weighted Mg2Si(1-x)Snx particles, show the higher volume fraction for these reinforcement particles in outer peripheries of the cylinders thus higher hardness, tensile strength, wear resistance, and exceptionally reduction in machinability (as a result of segregation of insoluble pure Sn particles) in these layers. The 6 wt pcn Sn cylinder, due to the same densities of the in-situ formed particles and melt, illustrates no meaningful segregation for the particles thus no noticeable change in properties along the radial direction░C, 180░Al-Mg-Si hypereutectic alloys, due to their capability to form the in-situ Mg2Si particles during solidification have a high potential to produce the Al-Mg2Si composites with functionally distribution of Mg2Si reinforcing particles in centrifugal casting. In these composites, the primary formed light-weight Mg2Si particles (based on Stokes equation in fluid mechanics) are frequently segregated in the centripetal direction towards the inner periphery of the cylinder. In order to achieve the pre-desirable functionally segregation of the Mg2Si reinforcement particles in centrifugally cast composites, the density of these in-situ formed particles should be adjustable. It was obtained in this research via doping the anti-fluorite structure of the in-situ formed Mg2Si particles by Sn atoms. To do this, Al-15 wt. Mg2Si cylinders containing up to 10 wt. pct Sn were centrifugally cast to enhance the in-situ formation of Mg2Si(1-x)Snx particles with variant stoichiometry and appropriate density for desired segregation based on Stocks law. Regarding this, Taguchi optimization algorithm was used at first to obtain the optimized casting parameters for Al-15 wt. Mg2Si alloy as: 800

ba

Parallel Title

.Functionally grading of microstructure and properties of Al-۱۵wt. Mg۲Si-xSn using centrifugal casting method

آلیاژهای هدفمند

ریخته‌گری گریز از مرکز

جدایش

درجه‌بندی ریزساختار

قانون استوکس

روش تاگوچی

Subject Term

Functionally graded alloys, Centrifugal casting, Segregation, Graded microstructure, Mg2Si(1-x)Snx, Stokes law, optimization, Taguchi method

Subject Term

آلیاژهای هدفمند، ریخته‌گری گریز از مرکز، جدایش، درجه‌بندی ریزساختار، قانون استوکس، روش تاگوچی

وجد، اکبر

صمدی، احد، استاد راهنما

Country

ایران

Date of Transaction

20230913

Call Number

مواد ،۷۰۶۵۰ ،۱۳۹۹

Host name

ی‌اهژایلآ ص‌اوخ‍ و راتخاسزیر دنمفده‍ ی‌دنبه‌جرد Al-15wt. Mg2Si-xSn زکرم‍ زا زیرگ‍ ش‌ور اب‍ ه‌دش‍ ی‌رگه‌تخیر

Access number

عادی

Compression information

عادی

Date and Hour of Consultation and Access

41951.pdf

Date and Hour of Consultation and Access

p70650.pdf

Bits per second

0

Contact for access assistance

ایمانی

Electronic Format Type

متن

File size

0

Record control number

پ۴۱۹۵

Public note

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y