دانلود مقاله ترجمه شده ساختار منافذ و خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیوم متخلخل انجماد شده جهت دار

چکیده

آلیاژهای آلومینیوم متخلخل تولید شده توسط روش فلز-گاز اتکتیک و یا فرایند GASAR نیاز به انجام تحت فشار معین از هیدروژن و انتقال ذوب به دستگاه سفارشی ساخته شده است که انجماد جهت دار را تضمین کند. هیدروژن از مذاب خارج می­شود و پس از آن منافذ شبه استوانه ای طبیعی به سمت جبهه انجماد معمولا تشکیل شده است. در این پژوهش، اثرات پارامترهای پردازش (فشار اشباع، فشار انجماد، دما و زمان نگهداری) بر روی ساختار منافذ و تخلخل آلیاژهای آلومینیوم متخلخل بررسی شد. خواص مکانیکی آلیاژهای Al-Mg توسط آزمون های فشاری مورد مطالعه قرار گرفت و مزایای ساختار متخلخل نشان داده شد. با استفاده از روش GASAR، آلومینیوم خالص، آلیاژهای Al-3wt.%Mg، Al-6wt.%Mg و Al-35wt.%Mg با منافذ جهت دار با موفقیت در شرایط پردازش های مختلف فشار گاز تولید شده و ارتباط بین ساختار نهایی منفذ و فشار انجماد و همچنین تاثیر مقدار منیزیم بر اندازه منفذ، تخلخل و خواص مکانیکی آلیاژ Al-Mg مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می­دهد که یک فشار بیشتر از انجماد تمایل به تولید منافذ کوچکتر در آلومینیوم و آلیاژهای آن دارد. در مورد آلیاژهای Al-Mg، ثابت شد که با افزایش مقدار منیزیم، خواص مکانیکی آلیاژها به شدت کاهش پیدا می­کند. با این حال، از آنجایی که آلیاژهای Al-3%Mg و Al-6wt.%Mg فلزات انعطاف پذیر می­باشند، نمونه های متخلخل آنها دارای مقاومت فشاری بیشتری از نمونه های متراکم به دلیل وجود منافذ می­باشد. این فرصت استفاده از آنها در صنعت را در همان شرایط به عنوان آلیاژهای متراکم با صرفه جویی در وزن و مصرف مواد می­دهد.

1-مقدمه

فلزات متخلخل مواد مهندسی جدید با چگالی پایین، استحکام بیشتر، سطح بزرگتر، نفوذ پذیری خوب و سازگاری بیولوژیکی در مقایسه با فلزات متراکم می­باشند و به عنوان مواد مهم برای قطعات ساختاری سبک وزن، مبدل حرارتی، فیلتر، جذب صدا، مهندسی زیستی و غیره استفاده شده است[ 2،1]روشهای مختلف ساخت مواد متخلخل مورد استفاده می­تواند به دو بخش اصلی تقسیم شود: مواد متخلخل تولید شده توسط روش زینتر و مواد متخلخل ساخته شده توسط فرایند ریخته گری. با توجه به تفاوت حلالیت گاز میان فلزات مایع و جامد، فلزات متخلخل منظم با منافذ جهت دار را می­توان با انجماد جهت دار فلزات مذاب اشباع شده با گاز (مانند هیدروژن) تولید کرد که انجماد جهت دار یا روش اتکتیک فلز-گاز و یا فرایند GASARنامیده می­شود...