تاثیر متغیرهای ریخته‌گری نیمه جامد در سطح شیب‌دار بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ axe622

در این پژوهش تاثیر دمای بارریزی، مقدار شیب، نوع قالب و لرزش در فرآیند‎ ‎نیمه جامد به روش‌ سطح شیب‌دار خنک‌کننده بر ‏روی آلیاژ ‏‎ axe622‎‏‌(منیزیم- آلومینیم- عناصر نادر خاکی) بررسی گردید‎.‎‏ متغیرهای مذکور هر کدام در دو سطح تغییر داده شد و ‏ریخته‌گری در قالب‌های ماسه‌ای و فلزی نیز انجام گردید. شکسته شدن ساختار دندریتی منیزیم آلفا و تبدیل آنها از ساختار ‏دندریتی به کروی و گل برگی شکل، در ساختارهای نیمه‌جامد حاصل شده به‌طور واضحی مشاهده گردید. با افزایش شیب از 30 به ‏‏60 درجه ساختار غیردندریتی توسعه یافته و موجب بهبود استحکام نهایی و انعطاف‌پذیری به ترتیب‎ ‎به میزان 62 و 17 درصد شد. ‏همچنین در مقایسه نتایج سه دمای بارریزی 660، 680 و 700 درجه سانتی‌گراد مشخص شد که دمای 660 درجه موجب پر نشدن ‏قالب و دمای 700 نیز موجب کاهش خواص مکانیکی می‌شود. در این میان، دمای 680 نسبت به 700 درجه سانتی‌گراد، افزایش ‏‏33 درصدی استحکام نهایی و 5 درصدی ازدیاد طول را نشان داد. همچنین استفاده از قالب فلزی در مقایسه با ماسه‌ای، باعث ‏ریز شدن دانه‌ها (به میزان 13%)، ایجاد ساختار غیردندریتی‌تر، افزایش استحکام کششی معادل 81% و افزایش ازدیاد طول نسبی به ‏مقدار 15% شد. اعمال لرزش در سطح شیب‌دار به ریز شدن ساختار، توزیع بهتر فازهای ثانویه، افزایش سختی و استحکام نهایی ‏کمک کرده، به‌طوری‌که در مقایسه با نمونه بدون لرزش، بهبود استحکام نهایی مشاهده گردید.‏

effect of slope casting parameters on the microstructure and mechanical properties of axe622 alloy

in this study, the effect of slope casting parameters including pouring temperature, slope angle, mold material, and vibration on the microstructure and mechanical properties of axe622 alloy (mg-al-re) was investigated. the mentioned parameters were changed at two levels. it is clearly observed that in this process, the shape of the α-mg dendrites changes to the globular and rosseta shape morphology in the matrix. increasing the slope from 30 to 60°, caused the development of non-dendritic (spherical) structure, increased the ultimate strength (62%), and improved the elongation by 17%. selecting the melting temperature of 680 and 700° c caused the short run and decreased the ultimate strength, respectively. in this regard, by pouring the melt at 680 °c, the semi-solid casting was successfully completed and the mechanical properties of the alloy were improved. comparing to the pouring temperature of 700 ° c, at the pouring temperature of 680 ° c, ultimate strength and elongation increase by 33% and 5%, respectively. the results indicated that the mold material change from sand to metal, led to decrease in the average of grain size (13%), less dendritic structures, increasing ultimate strength and elongation by 81% and 15% respectively. applying vibration to the slope surface, led to reduce average grain size, increase hardness and ultimate strength, so that the ultimate strength increased by 3% compared to the sample without vibration.