تولید کامپوزیت ‏‎za-27‎‏ تقویت شده با ذرات سرامیکی ‏‎sic‎‏ و ‏‎al2o3‎‏ به روش ریخته گری گردابی

آلیاژهای ریختگی پایه روی - آلومینیم ‏‎(za)‎‏ خصوصا 27 -za به علت دارا بودن صفات سایشی و فرسایشی، کاربردهای بسیار وسیع صنعتی خصوصا در ساخت و تولید بوش ها و یاتاقان ها دارند. افزایش دمای محیط سرویس دهی، سبب ناپایداری ساختاری و تغییرات ابعادی این آلیاژها می شود؛ بنابراین، محدودیت دمای کاربردی در مورد این آلیاژها وجود دارد. اگرچه می توان با افزودن عناصر آلیاژی و یا اعمال برخی سیکل های عملیات حرارتی، تا حدودی این مشکل را برطرف نمود، ولی به نظر می رسد که افزودن ذرات سرامیکی کارایی بهتری داشته باشد. در پژوهش حاضر هدف اصلی، تهیه کامپوزیت 27 - za با ذرات ‏‎sic‎‏ و ‏‎al2 o3‎‏ با روش ذوب و ریخته گری ‏‎(ll)‎‏ بوده است. بعد از تهیه کامپوزیت با نگرش به کاربرد صنعتی، برخی خواص، مانند ریزساختار، مقاومت به سایش و دانسیته این کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفته است. در اولین گام و جهت ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با ذرات سرامیکی، فرایندهای تولید ‏‎ll‎‏ و ‏‎ss‎‏ توسط مدل های روغنی و آبی شبیه سازی گردیدند. پس از تعیین کلیه شاخص های این فرآیندهای تولید، در شبیه سازی، بهترین شرایط جهت ساخت این کامپوزیت ها بدست آمدند: همزن از نوع اول (‏‎t‎‏ شکل)، سرعت همزدن معادل ‏‎700rpm‎‏ و مکان همرن در محدوده سطح تا 65 درصد (3/2) کل ارتفاع مذاب. سپس با استفاده از دستگاه آنالیز حرارتی دامنه انجماد این آلیاژ مشخص گردید و این آلیاژ با روش های ریخته گری گردابی ‏‎(ll, sl, ss)‎‏ ریخته گری شد. با توجه به نتایج حاصل شده از این روش ریخته گری، روش ‏‎ll‎‏ جهت ساخت کامپوزیت های ‏‎za-27/sic‎‏ و ‏‎za-27/ al2o3‎‏ مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی رویشی ‏‎(s.e.m)‎‏ ریز ساختار کامپوزیت ها مانند فصل مشترک ذره - زمینه و ریزساختار زمینه، مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل، بیانگر توزیع یکنواخت ذرات (با تقریب اول) در زمینه و نیز عدم تولید فاز ثانویه در فصل مشترک ذره - زمینه بود. از طرفی دیگر، آزمایش مقاومت به سایش و اندازه گیری دانسیته نیز بر روی کامپوزیت های تولید شده و آلیاژ 27 -za صورت گرفت. در نهایت و با توجه به نتایج حاصل شده، می توان چنین استنتاج نمود که افزودن ذرات سرامیکی به آلیاژ ریختگی 27 -za با استفاده از روش تولید ‏‎ll‎‏، باعث ارتقا مقاومت به سایش و کاهش دانسیته آن می گردد.