بررسی تاثیر عملیات آلتراسونیک بر ساختار و خواص مکانیکی آلیاژ منیزیم az91

عملیات آلتراسونیک یکی از روشهای دینامیکی می باشد که به منظور بهبود و اصلاح ساختار انجمادی و خواص آلیاژهای ریختگی مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر توان آلتراسونیک بر ساختار و خواص آلیاژ az91، مذاب آلیاژ az91 تحت محافظت پوشش فلاکس magrexدر دمای ?c700 آماده شد و به مدت 5 دقیقه در این دما تحت عملیات آلتراسونیک با توانهای مختلف قرار گرفته و سپس در دمای حدود ?c685 در قالبهای استوانه ای از جنس ماسه co2 ریخته گری شد. همچنین به منظور بررسی تأثیر زمان عملیات آلتراسونیک، عملیات با توان ثابت در دمای ?c700 و به مدت زمانهای صفر، 2 و 5 دقیقه بر روی مذاب انجام شد و مذاب درون قالبهای ماسه co2 ریخته گری شد. به منظور بررسی تأثیر عملیات آلتراسونیک تا کسر جامدهای مختلف، مذاب به دمای ?c 605 که حدود 7 درجه بالای دمای لیکوئیدوس می باشد، رسانده شده و از این دما تحت عملیات آلتراسونیک قرار گرفت. سپس مذاب تحت عملیات آلتراسونیک تدریجاً تا کسر جامدهای مورد نظر در منطقه نیمه جامد سرد شده و در آب کوئنچ گردید. آزمایشات مشابهی نیز بدون اعمال آلتراسونیک به منظور مقایسه در هر یک از حالتها انجام شد. بررسی ساختار و خواص نمونه ها نشان داد که با افزایش توان و زمان عملیات آلتراسونیک اعمالی بر مذاب، اندازه دندریتهای ?-mg و همچنین ابعاد ذرات فازهای میانی موجود در ساختار شامل فازهای mg2si، mnfeal(si) و mg17al12 کاهش و میزان کرویت آنها افزایش پیدا می کند. استحکام کششی و درصد ازدیاد طول آلیاژ با افزایش توان و زمان عملیات آلتراسونیک افزایش می یابد. به طور مثال با افزایش توان عملیات آلتراسونیک، استحکام کششی از حدود mpa94 در حالت بدون عملیات آلتراسونیک به حدود mpa165 در توان 60% و درصد ازدیاد طول از 4/2% به 5% افزایش یافت. در اثر اعمال آلتراسونیک تا کسر جامدهای مختلف، مشاهده شد که در همه دماها اندازه دانه های?-mg و ابعاد فازهای میانی موجود نسبت به حالت بدون عملیات آلتراسونیک کاهش وکرویت آنها افزایش می یابد. با افزایش دمای ریخته گری تحت عملیات آلتراسونیک در منطقه نیمه جامد، میانگین طول و ضخامت فاز mg17al12، چه در منطقه کوئنچ و چه در بین دانه های ?-mg اولیه کاهش پیدا می کند. ولی با افزایش دمای ریخته گری بدون عملیات آلتراسونیک در منطقه نیمه جامد، میانگین طول و ضخامت فاز mg17al12، در منطقه کوئنچ افزایش و در بین دانه های ?-mg اولیه کاهش پیدا می کند. استحکام کششی و سختی در اثر اعمال عملیات آلتراسونیک در دماهای مختلف در منطقه نیمه جامد افزایش می یابد اما تأثیر عملیات آلتراسونیک بر درصد ازدیاد طول و انرژی ضربه چندان چشمگیر نیست. در مقایسه بین دماهای مختلف در منطقه نیمه جامد در دو حالت با و بدون عملیات آلتراسونیک، دیده می شود که در مجموع اعمال عملیات آلتراسونیک در دماهای بالا تأثیر گذاری بهتری بر خواص و ساختار آلیاژ داشته است.