بررسی اثر ترکیب بر خواص مکانیکی و شیمیایی ماهیچه های سرامیکی پایه سیلیس با تاکید بر کاربرد در ریخته گری دقیق پره های تک بلور

پروژه حاضر اثر افزایش درصد وزنی و افزایش اندازه ذره زیرکن بر خواص مکانیکی و شیمیایی ماهیچه‌ های سیلیکایی را مطالعه می‌کند. کنترل میزان تشکیل کریستوبالیت در ماهیچه‌های سرامیکی و توجه به پارامترهایی که اثرات متقابل نسبت به هم بر روی خواص این ماهیچه ها دارند بسیار حائز اهمیت است. نمونه ها در ابعاد 150×25×10 میلی‌متر منطبق بر استانداردهای دستگاه تست استحکام خمشی گرم تهیه شد. درصد تخلخل نمونه ها توسط آزمون ارشمیدس محاسبه و نمونه ها در محلول خورنده قلیایی 43% وزنی koh قرار گرفت. همچنین میزان لیچینگ آنها در 75 میلی‌لیتر محلول یکسان محاسبه شد. به منظور بررسی تحولات فازی و ریزساختاری از دستگاه xrd و دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی sem بهره گرفته شد. در مورد نمونه ها با افزایش اندازه ذرات زیرکن، با ثابت بودن درصد وزنی سیلیکای ذوبی، با کاهش اندازه ذرات زیرکن، افزایش میزان تشکیل کریستوبالیت در نمونه ها مشاهده شد. تبلور کریستوبالیت در سطح سیلیکای ذوبی باعث افزایش استحکام خمشی گرم به میزان 15% شده است، اما خواص مکانیکی دما پائین رابه میزان 30% کاهش داده است. از طرفی افزایش درصد وزنی زیرکن باعث بهبود خواص مکانیکی در دمای پایین شد، اما درصد تخلخل نمونه‌ها به میزان 5% کاهش پیدا کرده و قابلیت لیچینگ نمونه‌ها نیز بهبود یافت.

Investigation the effect of composition on mechanical and chemical properties of silica-based ceramic cores used in investment casting of SX blades.

The present project studies the effect of increasing zircon weight percentage on the mechanical and chemical properties of silica-based ceramic core. It is very important to control the amount of crystallization of cristobalite in ceramic core and to pay attention to the parameters that interact with each other on the properties of these ceramic core. Samples were prepared in dimensions of 10*25*150 mm. These dimensions were considered in accordance with the standards of hot bending test apparatus. After preparing the samples, three-point flexural test was performed from all samples. The porosity percentage of the samples was calculated by Archimedes test. Then, the samples were placed in 43% KOH corrosive solution and their leachablity was calculated in 75 ml of the same solution. Phase evolution and microstructure were investigated by X-Ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Crystallization of cristobalite at the fusued silica level increased the hot flexural strength by 15%, but the mechanical properties reduced the low temperature by 30%. On the other hand, increasing the weight percentage of zircon improves mechanical properties at low temperature. but, the porosity of the samples was reduced by 5% and the leaching capacity of the samples was improved.