وبلاگ

كامپوزیت های زمینه آلومینیمی تقویت شده با فاز ناپیوسته سرامیكی بخصوص كامپوزیت های
A356/TiAl3 ، به دلیل مدول ویژه مطلوب و مقاومت سایشی خوب، مورد توجه بسیاری از طراحان و سازندگان
قطعات مهندسی به عنوان جایگزین آلیاژهای آلومینیم برای كاربردهای ویژه قرار گرفته اند.
این كامپوزیت ها به روش های مختلفی تولید می شوند كه از میان آن ها روش ریخته گری به دلیل سادگی كار و
عدم محدودیت در شكل و ابعاد قطعات، امكان استفاده از تجهیزات متداول و اقتصادی بودن از اهمیت بیشتری
برخوردار می باشد.
فاز زمینه این كامپوزیت، آلیاژ A356 می باشد كه به دلیل قابلیت ریخته گری و سیالیت مناسب، كاربرد وسیعی در
تولید قطعات از طریق ریخته گری دارد و تحقیقات وسیعی در زمینه كامپوزیت های این آلیاژ با بهره گرفتن از ذرات TiAl3

به منظور بهبود خواص مكانیكی و مقاومت سایشی آن انجام شده است. ذرات TiAl3 تقویت كننده مناسبی در آلیاژهای
زمینه آلومینیمی می باشند كه با داشتن مدول الاستیسیته خوب و عدم واكنش شیمیائی مخرب با زمینه آلومینیمی به
خوبی در ساخت كامپوزیت های زمینه فلزی آلومینیمی به كار می رود.
یكی از نكته های قابل توجه در ساخت این دسته از كامپوزیت ها، پراكندگی ذرات فاز ثانویه TiAl3 در فاز زمینه
A356 می باشد. مشخصه های سیالیت و انجماد در حین عملیات ریخته گری، فاكتور كلیدی موثری بر پراكندگی
یكنواخت ذرات در زمینه است. این مواد به وسیله پارامترهایی از قبیل سیالیت فلز مذاب، سرعت انتقال حرارت، تر
شوندگی ذرات، روش هم زدن، كلوخه ای شدن ذرات تقویت كننده قبل و بعد از هم زدن، شكل و دمای قالب تحت
تاثیر قرار می گیرند.
با اضافه نمودن ذرات TiAl3 به درون مذاب فاز زمینه(A356)، سیالیت مذاب كامپوزیتی به طور چشمگیری كاهش
می یابد كه این امر منجر به مشكل شدن شرایط ریخته گری می گردد.
از جمله مشكلات این دسته از كامپوزیت های زمینه فلزی بخصوص كامپوزیت A356/TiAl3 حضور تخلخل زیاد در
مقایسه با آلیاژ زمینه و عدم تغذیه رسانی در فاصله بین دندریتی در طول انجماد منطقه می باشد كه
می تواند بر روی خواص مكانیكی كامپوزیت اثر معكوسی داشته باشد.
با توجه به اینكه این دسته از كامپوزیت های A356/TiAl3 بیشتر از طریق روش های گردابی تولید می شوند و در
حین عملیات هم زدن، هوا و گازها به درون مذاب كامپوزیت كشیده می شوند و ضمن ورود هوا به داخل آن از
طریق وجود یک لایه هوا در سطح ذرات، جوانه زنی حباب های گازی بر روی ذرات در حین انجماد و ممانعت

از خروج موثر گازها از مذاب كامپوزیت پس از ریخته گری به دلیل گرانروی بیشتر، تخلخل های زیادی تشكیل
می شوند.
از جمله نكته های پر اهمیت دیگر، میزان ترشوندگی ذرات TiAl3 توسط فاز مذاب می باشد كه از موثرترین
روش ها جهت افزایش ترشوندگی بین فاز تقویت كننده و فاز زمینه، پوشش دهی سطحی ذرات می باشد.