نام پژوهشگر: فاطمه ترابی پور

بررسی تأثیر زاویه و جنس سطح شیب دار بر اندازه، نحوه توزیع و شکل ورقه های گرافیتی در انجماد نیمه جامد چدن خاکستری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  فاطمه ترابی پور   ابوالفضل باباخانی

استفاده از سطح شیب دار خنک کننده یکی از موثرترین و کم هزینه ترین روش ها در ریخته گری نیمه جامد است که نیازمند تجهیزات اندکی می باشد. پارامترهای متفاوت سطح شیب دار که بر ریزساختار نهایی تأثیر می-گذارند شامل طول، زاویه و جنس سطح می شوند. با توجه به این پدیده، در این پژوهش اثر استفاده از سطح شیب دار و تغییرات مولفه های آن بر شکل و توزیع ورقه های گرافیتی، اندازه دانه آستنیت اولیه و فاصله لایه های پرلیتی در ریز ساختار چدن خاکستری مورد بررسی قرار گرفت. چدن مذاب با دمای c?1300 بر روی سطح شیب دار که در زاویه مشخصی نسبت به افق قرار گرفته شده بود ریخته شد و پس از عبور از سطح شیب دار به درون قالب ماسه ای که در زیر سطح قرار گرفته بود سرازیر شد. در واقع در این تحقیق اثر جنس و زاویه سطح شیب دار بررسی گردید. به همین منظور از دو سطح شیب دار با جنس های متفاوت یکی از نوع گرافیتی و دیگری فولاد ساده کربنی با پوششی ازکائولن استفاده شد و این آزمایش در زوایای ?10، ?20، ?30 و ?40 نسبت به افق انجام شد تا اثر زاویه سطح نیز مورد بررسی قرار گیرد. نتایج آنالیز تصویری نمونه ها به کمک نرم افزار clemex نشان داد که ورقه های گرافیتی موجود در ریزساختار چدن خاکستری حاصل از عبور بر سطح شیب-دار گرافیتی در زاویه ?30 و سطح شیب دار فولادی در زاویه ?20 دارای طول، عرض و مساحت کمتری می باشند. همچنین کم ترین فاصله لایه های پرلیتی (حدود 28/0 میکرومتر) نیز در این نمونه ها حاصل شد. به منظور آشکارسازی مرزدانه های آستنیت اولیه عملیات اکسیداسیون بر روی نمونه های ریخته شده انجام گردید و دانه-های آستنیت اولیه در ریزساختار نمایان شدند. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه ریخته گری بر سطح شیب دار، اندازه دانه های آستنیت اولیه به 5/17 میکرومتر کاهش می یابد. نتایج اندازه گیری سختی برینل نمونه ها نیز نشان داد که بیشترین میانگین سختی (hb 214) مربوط به نمونه های حاصل از ریخته گری بر سطح شیب دار گرافیتی در زاویه ?30 و سطح شیب دار فولادی در زاویه ?20 می باشد