طراحي، تحليل و ساخت سامانه آلتراسونيك، در بهبود فرآيند انجماد آلومينيوم LM13

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده در اين تحقيق طراحي، تحليل و ساخت سامانه آلتراسونيك و تاثير ارتعاش آلتراسونيك اعمالي به مذاب، بر ريزساختار آلياژ آلومينيوم LM13 مورد بحث و بررسي قرار گرفت. به جهت اعمال تنش هاي فشاري و برشي در ناحيه دوفازيِ جامد – مذاب، از روش انتقال ارتعاش آلتراسونيك به مذاب در حال جامد شدن، استفاده شد. به اين منظور پس از خروج مذاب آلومينيوم از كوره ( در دماهاي 700 و 800 درجه سلسيوس) به قالب فولادي پيش گرم شده تا دماي 350 درجه سلسيوس، امواج آلتراسونيك توسط دستگاه آلتراسونيكي با توانW3000 و فركانس KHz 20 از قسمت زير قالب (به شكل تماس مستقيم هورن با مذاب)، به ذوب آلومينيوم اعمال گرديد. اين اعمال ارتعاش از هنگام تخليه ذوب در بوته تا زمان جامد شدن كامل ادامه يافت. سپس مشخصات ريز ساختاري نمونه ها از جمله اندازه و شكل دانه ها و تغيير شكل فازهاي مختلف موجود در ساختار، همچنين خواص مكانيكي نمونه ها با انجام تست فشار و سنجش ميكرو سختي ويكرز مورد بررسي قرار گرفت. از نتايج حاصله مشخص گرديد كه اگر انجماد تحت اعمال تنش آغاز شود، احتمال تشكيل ساختار دندريتي كاهش يافته و از همان ابتدا اكثر ذرات جامد با ساختاري غير دندريتي و داراي دانه هاي كروي شكل ايجاد شده، همچنين ساختار ريز دانه تر مي شود. از طرفي از تصاوير بدست آمده از اِچ ماكرو در برش مقطعي عمودي نمونه ها، به وضوح ميزان عمق نفوذ و جبهه حركت فراصوت مشخص است. به طوري كه هرچه از كف قالب كه محل ورود هورن به قالب و اعمال ارتعاش مي باشد به سمت بالا و تغذيه پيش مي رويم، از يكدستي و ريزدانگي ساختار كاسته مي شود.

226970

طراحي كاربردي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان