اثر متغیرهای ریخته‌گری کوبشی بر مشخصه‌های ریزساختاری کامپوزیت ‏ ‏زاماک5 تقویت‌شده با پیش‌ماده آلومینایی

در این مقاله، اثر دمای بارریزی و فشار کوبش بر ریزساختار ریختگی کامپوزیت زمینه فلزی از آلیاژ زاماک 5 تقویت‌شده با پیش‌ماده آلومینایی مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور، عملیات ریخته‌گری کوبشی در سه دمای بارریزی 450، 500 و 550 درجه سلسیوس و در سه فشار کوبش 15، 25 و 35 ‏مگاپاسکال با استفاده از یک پرس هیدرولیک با ظرفیت 20 تن و قالب فلزی با محفظه‌ای به شکل استوانه‌ای به ‏قطر 30 میلیمتر و ارتفاع 60 میلی‌متر انجام شد. سپس ریزساختار انجمادی، عیوب ‏ریختگی و سختی کامپوزیت‌های ساخته شده، ارزیابی شد. ارزیابی ریزساختار توسط میکروسکوپ‌های نوری و  الکترونی روبشی مجهز به آنالیزگرهای عنصری و تصویر‎‏ی انجام شد. همچنین سختی‌سنجی به روش‌ برینل انجام شد. نتایج نشان داد که مشخصه‌های ریزساختاری زمینه از جمله فاصله بین بازوهای دندریتی و میزان سل یوتکتیک با افزایش فشار کوبش و دمای بارریزی کمتر می‌شود. تاثیر فشار کوبش تا 25 مگاپاسکال بسیار بیشتر از دمای بارریزی است. همچنین مشاهده شده است که با افزایش فشار کوبش و دمای بارریزی، اتصال مناسبی بین فلز زمینه و پیش‌ماده ایجاد می‌شود و منافذ پیش‌ماده به‌درستی پر می‌شود. بر اساس تحلیل‌های رسزساختاری و ارزیابی سختی، حداقل فشار کوبش ‏mpa‏25 و دمای بارریزی بش از 500 درجه سانتیگراد شرایط مناسبی برای ساخت کامپوزیت فراهم می‌نماید.‏

effects of squeeze casting parameters on the microstructure characteristics of zamak5 reinforced with alumina preform composite

the study investigated the impact of pouring temperature and squeeze pressure on the microstructure of a zamak 5 alloy reinforced with alumina preform composite. the experiment involved conducting squeeze casting at three pouring temperatures (450, 500, and 550 degrees celsius) and three pressures (15, 25, and 35 mpa) using a hydraulic press with a 20-ton capacity and a cylindrical chamber mold (30 mm in diameter and 60 mm in height). subsequently, the solidification microstructure, casting defects, and hardness of the manufactured composites were assessed. microstructural analysis was carried out using optical and scanning electron microscopes with elemental and image analyzers. hardness was measured using the brinell method. the findings revealed that certain microstructural characteristics, such as the secondary dendritic arms spacing and the number of eutectic cells, decreased with increasing squeeze pressure and pouring temperature. the study demonstrated that the effect of squeeze pressure, particularly up to 25 mpa, had a more pronounced influence compared to pouring temperature. furthermore, it was observed that higher pressure and melt temperature facilitated a stronger connection between the base metal and the preform, resulting in proper filling of the preform's pores. based on the microstructural analysis and hardness evaluation, the minimum squeeze pressure of 25 mpa and a pouring temperature of over 500 degrees celsius provide suitable conditions for producing composites.