بررسی و مقایسه رفتار خستگی حرارتی در آلیاژهای آلومینیوم 356 و 413 ریخته شده به روشهای فومی و معمولی

مقاومت به خستگی حرارتی یک خاصیت ذاتی و مجرد مواد محسوب نمی شود . خستگی حرارتی پدیده پیچیده ایست که به عوامل مختلفی از جمله خواص فیزیکی خواص مکانیکی ریز ساختار سیکلهای حرارتی شکل شکل و اندازه قطعه بستگی دارد به دلیل ماهیت پیچیده آن تاکنون تیوری کاملی که از یک تحلیل ریاضی سرچشمه گرفته شده باشد برای بیان مقاومت به خستگی حرارکتی و پیشگویی آن ارایه نشده است قطعاتی از جمله سیلندر سرسیلندر و پیستون اتومییل به شدت در معرف زوال ناشی از خستگی حرارتی قرار دارند این قطعات غالبا از الیاژهای آلومینیم –سیلیسیوم و همواره به روش ریخته گری تولید می شوند. از روشهای مدرن ریخته گری روش استافده از مدلهای تبخیر شوند روش فومی می باشد. در این پژوهش به منظور تاثیر نوع فرایند ریخته گری ونوع آلیاژ بر خواص خستگی حرارتی در ابتدا نمونه هایی با دو آلیاژ الومینم 356 و الومینیم 413 به دو روش استفاده از مدلهای تبخیر شوند و ریخته گری در ماسه ریخته شده اند. جهت بررسی کمی و کیفی ریزساختار وعیوب در نمونه های مختلف بررسیهای میکروسکوپی انجام شد به منظور انجام آزمایشات خستگی حرارتی دستگاه آزمون خستگی حرارتی طراحی و ساخته شد. درادامه از نمونه ها ازمایشات مکانیکی مختلف از جمله آزمایش کشش و آزمایش خستگی حرارتی به عمل آمده است نتایج نشان می دهد در نمونه هایی که با روش ریخته گری فومی تولید شده اند عیوب ریخته گری بیشتری حضور دارند این اختلاف در آلیاژ آلومینم 413 بیشتر مشهود بود. در آلیاژ 356 چگالی ترکهای خستگی حرارتی در نمونه هایی که به روش فومی تولید شده اند نسبت به نمونه های ریخته شده در ماسه به طور محسوسی بیشتر است. همچنین در آلیاژ 356 طول ترکهای خستگی در دو روش اختلاف چشمگیری ندارد. این رفتار در آلیاژ 413 به اختلاف کمتری مشاده می شود. به طور کلی مقاوت به خستگی حرارتی در آلیاژ 413 به مراتب ا ز آلیاژ الومینیم 356 بالاتر می باشد. مطالعات شکست نگاری نشان داد که در آلیاژ 356 ترکهای خستگی غالبا از حفرات بین دندریتی و بندرت از شکست ذرات سیلیسیم مشاء گرفتند. در حالی که در آلیاژ 413 غالبا از ترکها از شکت ذرات سیلیسم و در مواردی کمتری نیز ا حفره های داخلی ناشی شدند. اندازه ذرات سیلیسیم بعد از انجام آزمایشات خستگی حرارتی نیز بزرگتر شد