هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در فرآیند ریخته گری با مدل های از بین رونده بر ایجاد عیوب در قطعات چدنی می باشد. به این منظور ابتدا آزمایش ها به روش طراحی آزمایشی تاگوچی طراحی شدند. سپس برای بررسی نحوه و زمان پر شدن قالب و صحت نتایج بدست آمده, ذوب ریزی فرآیند ریخته گری با مدل های از بین رونده که یک وجه قالب بصورت شیشه ای بود انجام گرفت و از جریان مذاب تصویر برداری شد. تجزیه و تحلیل نتایج بر پایه آزمایش های فتوگرافی و قطعات چدنی حاصل از آزمایش ها انجام گرفتند. شرایط بهینه برای کاهش هر یک از عیوب ماسه سوزی, عیوب کربنی, حفرات سطحی, حفرات داخلی بدست آمدند. نهایتا شرایط بهینه برای کاهش همزمان چهار متغیر بر همه عیوب ریخته گری با مدل های از بین رونده پیشنهاد شدند. در بررسی زمان و درصد پر شدن قالب شرایط بهینه برای هر یک از آنها بدست آمدند. در ادامه پژوهش با بررسی نتایج بدست آمده, تطابق کاملی بین داده های پروب گذاری و فیلم برداری است. در مقایسه زمان پر شدن قالب نمونه با محل قرارگیری راهباره از بالا, پهلو و پایین نشان داد که زمان های پر شدن قالب در روش lfc بیشتر از زمان های پر شدن روش های ریخته گری معمولی (برای آلیاژ چدن) است. در روش ریخته گری lfc و روش ریخته گری معمولی با محل قرارگیری راهباره از بالا، پهلو و پایین زمان پر شدن قالب به ترتیب افزایش می یابد.

تاثیر زیرکنیم در مقادیر اندک (1/0، 2/0 و 3/0 درصد) بر اندازه دانه، نوع و اندازه رسوبات و سختی آلیاژ ریختگی آلومینیوم a356 مورد بررسی قرار گرفت. آلیاژهای ریخته تحت عملیات آنیل، محلول سازی و سپس پیرسازی مصنوعی در زمان های مختلف قرار گرفتند. تست های سختی سنجی، sem، edx و xrd بر روی نمونه های ریخته، محلول سازی شده و پیرسازی شده انجام شد. ذرات درشت و غیر کوهیرنت al3zr در طول انجماد آلیاژ تشکیل شدند و منجر به تصفیه دانه ای در ساختار ریخته شدند. سپس این ذرات در طول عملیات محلول سازی در زمینه حل شده و مجدداً در این دما به صورت رسوباتی با ابعاد نانومتری از زمینه خارج شدند. این نانو رسوبات باعث حفظ سختی آلیاژ در زمان های طولانی پیرسازی شدند. علت این امر پایداری رسوبات حاصل در دمای پیرسازی است که ناشی از نفوذ آهسته زیرکنیم در زمینه آلومینیومی است. مقدار بهینه زیرکنیم 1/0% و عملیات حرارتی بهینه برای آلیاژ، 24 ساعت آنیل در ?c250 و سپس 8 ساعت محلول سازی در ?c538 به دست آمد.

احتمال پیوند دولایه عیب فیلم اکسیدی دولایه هنگامیکه در مذاب al-4.5wt% mgو al با خلوص تجاری نگه داشته شده اند، مورد بررسی قرار گرفت. این عیب، به وسیله نگهداری دولایه اکسید آلومینیوم در تماس با همدیگر در مذاب al-4.5wt% mg و al با خلوص تجاری در دمای °c750 و برای مدت زمان های متفاوت به صورت تجربی مدل سازی شد. تغییرات صورت گرفته در ترکیب شیمیایی و مورفولوژی لایه ها ی اکسیدی به وسیله edx،sem و xrd مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج حاصل از بررسی رفتار عیب فیلم اکسید دولایه در مذاب al-4.5wt% mg نشان دادند که برخلاف بررسی های پیشین بر روی al-0.3wt% mg، که در آن دولایه اکسیدی بعد از 5 ساعت نگهداری با همدیگر پیوند برقرار کردند، نگهداری دولایه اکسیدی در مذاب al-4.5wt% mg به مدت 16 ساعت، باعث ایجاد پیوند بین دو لایه نگردید. عدم پیوند بین دولایه در این آلیاژ به فقدان یک دگرگونی فازی شامل آرایش مجدد اتم ها در سطح لایه های اکسیدی نسبت داده شد. همچنین نتایج حاصل از بررسی رفتار این عیب در مذاب al با خلوص تجاری نشان دادند که پیوند دولایه اکسیدی تقریباً بعد از 5 ساعت شروع شد و به تدریج با گذشت زمان نگهداری افزایش یافت. ایجاد پیوند بین دولایه در این آلیاژ به استحاله ? – al2o3 به al2o3 –? نسبت داده شد. پیوند کامل بین لایه ها بعد از 13 ساعت، وقتی که اکسیژن و نیتروژن محبوس بین دولایه مصرف شدند، ایجاد شد. نتایج همچنین نشان دادند که نیتروژن اتمسفر محبوس در عیب با مذاب al پیرامون واکنش داده و aln در فصل مشترک عیب و مذاب تشکیل شد.

در این تحقیق تأثیر افزودن 05/0 درصد عنصر استرانسیوم به مذاب آلیاژ a356 و al با خلوص تجاری بر رفتار عیب اکسید فیلم دولایه و همچنین تأثیر این عنصر بر نرخ اکسیداسیون al با خلوص تجاری مورد مطالعه قرار گرفت. تغییرات صورت گرفته در ترکیب شیمیایی و مورفولوژی لایه ها ی اکسیدی به وسیله eds،sem مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج حاصل از بررسی تأثیر استرانسیوم بر رفتار عیب فیلم اکسید دولایه در مذاب al با خلوص تجاری نشان دادند که حضور استرانسیوم با ایجاد دگرگونی تدریجی در سطح لایه اکسید و تشکیل اکسید دوتایی al-sr و در زمان های طولانی اکسید استرانسیوم، باعث انجام فرایند ترمیم عیب اکسید فیلم دو لایه گردید. نتایج حاصل از بررسی تأثیر استرانسیوم بر رفتار عیب اکسید فیلم دو لایه در آلیاژ a356 نشان دادند که حضور استرانسیوم باعث به تعویق انداختن فرایند ترمیم عیب اکسید فیلم دو لایه گردید. نتایج حاصل از بررسی تأثیر استرانسیوم بر نرخ اکسیداسیون al با خلوص تجاری نشان دادند افزودن استرانسیوم باعث افزایش نرخ اکسیداسیون آلومینیوم با خلوص تجاری گردید، این اثر با افزایش بیشتر استرانسیوم تشدید گردید. همچنین نتایج نشان دادند این اثر در حالت استاتیک نسبت به حالت دینامیک شدیدتر است.

بررسی های اخیر [2] نشان دادند که یکی از دلایل شکست محصولات آلومینیومی ریخته گری شده عیب فیلم اکسیدی دولایه است که باعث تضعیف خواص مکانیکی و کاهش قابلیت اطمینان به قطعات ریخته گری می شود. campell [8] فشار مورد نیاز برای جوانه زنی هموژن تخلخل هیدروژنی در مذاب آلومینیم را به دست آورد (حدود atm 31000)، اما دسترسی به این فشار غیرممکن است. علاوه بر آن فشار مورد نیاز برای جوانه زنی هتروژن نیز در حدود atm360 به دست آمد که باز هم رسیدن به این فشار نامحتمل است. کمپل پیشنهاد کرد که حضور عیب اکسید فیلم دولایه در مذاب آلومینیم نیاز به مرحله جوانه زنی تخلخل گازی را برطرف می کند. به همین دلیل در این تحقیق نقش عیب اکسید فیلم دولایه بر شکل گیری تخلخل گازی در مذاب آلومینیم خالص (با خلوص تجاری) و آلیاژ al-0.05wt%sr با استفاده از روش فشار تقلیل یافته (rpt ) بررسی گردید. به منظور تولید عیب اکسید فیلم دولایه مذاب از ارتفاع مشخصی درون بوته دوم ریخته شد. قبل از نمونه برداری از مذاب برای آزمایش انجماد در اتمسفر تقلیل یافته، مکانیزم افزایش هیدروژن مذاب و نگهداری مذاب در دمای oc 750 انجام گرفت. ویژگی تخلخل های موجود در سطح مقطع نمونه های rpt از جمله مقدار و مجموع مساحت حفرات مورد بررسی قرار گرفت. سطوح داخلی حفرات نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مطالعه شد. نتایج نشان داد که عیب اکسید فیلم دولایه عامل جوانه زنی حفرات گازی در آلیاژهای آلومینیم خالص و al-0.05wt%sr است. همچنین این تحقیق بسیاری از دلایل محکمی که محققان برای پشتیبانی از فرضیه افزایش تخلخل هنگام حضور استرانسیم در آلیاژهای al-si بیان کردند را رد کرد. دلایلی از جمله: کاهش کشش سطحی، افزایش انقباض حجمی و کاهش تغذیه بین دندیریتی. تغییر ترکیب شیمیایی لایه اکسید به عنوان علت این رفتار (افزایش تخلخل هنگام حضور استرانسیم) پیشنهاد شد.

در تحقیق حاضر ترمودینامیک استحاله لایه های اکسیدی در مذاب آلیاژ آلومینیوم خالص و آلیاژ های آلومینیوم با 3/0، 1، 2، 3 و5/4 درصد منیزیم توسط آزمایش ترموگراویمتری (tga) و بررسی میکروسکوپ الکترونی مورد مطالعه قرار گرفت. بدین ترتیب دو مکانیزم متفاوت تبدیل اکسید al2o3 بهmgal2o4 و mgo برای آلیاژها 2 درصد منیزیم و بالاتر و آلیاژهای کمتر از 2 درصد مورد شناسایی قرار گرفت. همچنین در تحقیق حاضر برای بررسی احتمال ترمیم عیب اکسید فیلم دو لایه سعی شد تا با ایجاد و نگهداری دولایه اکسیدی در تماس با یکدیگر درون مذاب آلومینیوم حاوی 7/0 و 2 درصد منیزیم، عیب اکسید فیلم دولایه به طور فیزیکی طی زمان های1 دقیقه تا 50 ساعت مدل سازی گردد لایه های اکسیدی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دادند که لایه های اکسید آلومینیم درون مذابی حاوی7/0 درصد در زمان 20 دقیقه شروع به پیوند کرده اند و برای مذاب حاوی 2 درصد منیزیم پیوند در زمان های بیش از 10 ساعت مشاهده شد.

در این پژوهش تاثیر سیلیسیم بر ماشینکاری برنج بدون سرب بررسی شد. در این تحقیق پارامترهای مهمی از قبیل نیروی تراشکاری، کلاس براده و کیفیت سطح نمونه های ریخته گری شده پس از ماشینکاری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادکه سیلیسیم در رنجی از درصد مس (%5/74-5/69) که مورد بررسی قرار گرفت و در غیاب سرب می تواند ماشینکاری برنج را بهبود ببخشد. براده-های تولید شده نشان دادند که این آلیاژ برای کار با دستگاه سری تراش مناسب است. همچنین کیفیت سطح نمونه ها پس از ماشینکاری نسبت به آلیاژ برنج خوشتراش (برنج سرب دار) افزایش یافت ونیروی ماشینکاری نیز با افزایش درصد سیلیسیم کاهش پیدا کرد.

آلیاژ a356 یکی از پرکاربرد ترین آلیاژهای آلومینیوم است. عیب اکسید فیلم دوتایی از مهمترین عیوب موجود در آلیاژهای آلومینیوم است که باعث کاهش خواص مکانیکی این آلیاژها می شود. لذا مطالعه رفتار این عیب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق تأثیر هم زدن مکانیکی مذاب آلیاژ a356 بر روی اکسید فیلم های دوتایی مورد مطالعه قرار گرفت. با این هدف 3 سری آزمایش طراحی و انجام شدند، نگهداری مذاب در کوره، هم زدن مذاب با سرعت 90 دور در دقیقه و هم زدن مذاب با سرعت 250 دور در دقیقه. حفرات سطح مقطع نمونه های منجمد شده در دستگاه تست فشار تقلیل یافته مورد آنالیز تصویری قرار گرفتند. نتایج حاصل از انجام آزمایشات نشان دادند که هم زدن مذاب با سرعت 250 دور در دقیقه سبب افزایش تعداد و درصد حفرات گردید که این امر نشان دهنده تولید و ورود اکسید فیلم دوتایی به مذاب در اثر تلاطم زیاد است. نتایج آزمایشات هم زدن با سرعت 90 دور در دقیقه نشان دادند که هم زدن مذاب با سرعت 90 دور در دقیقه، سبب کاهش تعداد و درصد حفرات می شود و تأثیر مثبتی بر حذف اکسید فیلم های دو تایی از مذاب داشته و به بهبود کیفیت مذاب کمک می کند. مشخص شد که هم زدن با سرعت 90 دور در دقیقه بر روی ترک خوردن اکسید فیلم های دوتایی و مصرف هوای محبوس در آنها نیز موثر است. آزمایشات نگهداری مذاب نیز نشان دادند که نگهداری مذاب تا زمان های 40 دقیقه می تواند منجر به کاهش تعداد حفرات در نمونه های تست فشار تقلیل یافته شود. از زمان 24 دقیقه به بعد، هم زدن مذاب با سرعت 90 دور در دقیقه باعث کاهش دانسیته سطحی حفرات تا مقادیری کمتر از آزمایش نگهداری شد.

سیستم مس- تیتانیم با دارا بودن یک منطقه حد حلالیت در دیاگرام فازی خود و کاهش آن با پایین آمدن دما، دارای خاصیت رسوب سختی است. در تحقیق حاضر با کمک تکنیک آلیاژسازی مکانیکی، امکان افزایش حلالیت تیتانیم بیش از مقادیر تعادلی مورد بررسی قرار گرفته است. آلیاژسازی در آسیاب گلوله ای سیاره ای در مدت زمان های 4، 12، 48، 96 و 192 ساعت بر روی پودرمس با مقادیر مختلف تیتانیم (1، 3 و 6 درصد وزنی) انجام گرفت. پودرهای حاصل از آسیاکاری توسط دستگاه پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) آنالیز شدند. کرنش داخلی و اندازه کریستال با روش ویلیامسون هال و پارامتر شبکه با تابع برون یاب محاسبه شدند. نتایج حاصله نشان می دهد که اندازه کریستال مس با افزایش زمان آلیاژسازی تا حدود 23-17 نانومتر کاهش و همزمان با آن کرنش داخلی مس با زمان آسیاکاری افزایش یافت. نتایج بدست آمده در این تحقیق حاکی از این است که مقادیر محاسبه مربوط به تغییرات پارامتر شبکه بر حسب میزان عنصر تیتانیم حل شده در زمینه مس، در محدوده ذکر شده در گزارشات قبلی می باشد. سپس نمونه های آسیاکاری شده، پرس و در دماهای 450، 600 و 750 درجه سانتیگراد به مدت نیم ساعت در اتمسفر آرگون تحت عملیات تف جوشی قرار گرفتند. مقدار سختی نمونه ها تا زمان 96 ساعت افزایش است. همچنین حداکثر سختی نمونه های تف جوشی شده، در دمای 650 درجه سانتیگراد بدست آمد که به تشکیل رسوبات ریز غنی از تیتانیم در زمینه مس، نسبت داده شد.

آخال غیر فلزی ترکیبات اکسیدی، سولفیدی،کاربیدی، نیتریدی و یا ترکیبی از موارد قبل هستند که در اکثر موارد بر خواص مکانیکی فولاد ها تاثیرات منفی دارد از این رو بررسی آخال اکسیدی در فولاد سازی از اهمیت بسیاری برخوردار است. در این پژوهش نحوه تشکیل آخال اکسیدی، تغییر ترکیب شیمیایی آخال اکسیدی و عوامل موثر بر ترکیب شیمیایی آن در طول عملیات کوره پاتیل مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نمونه های تهیه شده از فلز مذاب و سرباره مورد آنالیز شیمیایی و آنالیز آخال قرار گرفتند. آنالیز شیمیایی به روش xrf و آنالیز آخال به روش دوبعدی سطح مقطع توسط میکروسکوپ الکترونیsem مجهز بهeds به صورت کیفی و کمی بر روی نمونه ها صورت پذیرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که اکسید-های ناپایدار سرباره با افزایش پتانسیل اکسیژن سرباره و فلز مذاب سبب تشکیل آخال اکسیدی جدید در ابتدای کوره پاتیل می گردند که اکثر آخال اکسیدی در ابتدای کوره پاتیل شامل اکسید آلومینیم، اکسید منگنز، اکسیدسیلیسیم و ترکیبی از این اکسید ها هستند. در ادامه فرآیند کوره پاتیلی، تاثیر دیواره پاتیل و سرباره کوره پاتیل سبب تشکیل آخال اسپینل آلومینیم-منیزیم و همچنین اصلاح آخال آلومینایی به کلسیم آلومینا می گردد. در انتهای فرآیند کوره پاتیل، آخال اکسیدی شامل اکسید های پایدارتر آلومینیم-کلسیم-منیزیم و اکسید آلومینیم-سیلیسیم-منگنز-کلسیم-منیزیم بود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.