چکیده:به دلیل خواص مناسب آلومینیوم و آلیاژهای آن، به دست آوردن قطعه های ریختگی با خواص مکانیکی مناسب بسیار مورد توجه قرار گرفته و اکثر عملیات هایی که به این منظور انجام می شود برای اصلاح ساختار و همگن و ریز کردن دانه ها می باشد. یکی از این روش ها جوانه زنی دینامیکی در مذاب است که از آن جمله می توان ریخته گری تحت ارتعاش یا ایجاد تلاطم و حرکت شدید مذاب در قالب را نام برد. محققان بسیاری در مورد نقش ارتعاش و چگونگی تأثیر آن بر ریز شدن ساختار، روش های مختلف اعمال ارتعاش و … پژوهش نموده اند. در این پژوهش اثر ارتعاش بر ساختار ریختگی آلیاژ Al- 5. 5Si با افزایش درصد جامد بررسی شد. دو گروه نمونه که هر گروه شامل ۵ نمونه بود، ریخته گری شدند. در گروه اول نمونه ها پس از انجماد معمولی و گروه دوم پس از انجماد تحت ارتعاش تا درصدهای جامد مشخص در آب کوئنچ شدند. مشاهده شد که انجماد سریع و انجماد تحت ارتعاش باعث ریز شدن ساختار و اصلاح سازی سیلیسیم می شود، که تأثیر ارتعاش بر اصلاح سازی به مراتب بیشتر است. همچنین اعمال ارتعاش پس از ۳۰% انجماد تأثیری بر ساختار ندارد.مقدمه:آلیاژهای هیپویوتکتیک آلومینیوم- سیلیسیم از آلیاژهای مهم ریختگی به خصوص برای مصارفی که به نسبت بالای استحکام به وزن دارد، می باشند. در این آلیاژها انجماد با تشکیل فازهای اولیه فقیر از سیلیسیم شروع شده و با رسیدن ترکیب شیمیایی مذاب باقی مانده به ترتیب یوتکتیک تمام می شود. در قسمت های یوتکتیکی از ساختار منجمد شده، تیغه های سیلیسیم با مورفولوژی سوزنی شکل محل مناسبی برای جوانه زنی و رشد ترک می باشند، به طوری که با افزایش تعداد و ابعاد آن ها مقاومت به ضربه قطعات کاهش می یابد. بنابراین اصلاح سازی ساختار برای دستیابی به خواص مکانیکی مناسب و مطلوب عموماً توصیه می شود.از نتیجه تحقیق ها چنین برمی آید که ارتعاش مذاب در حین انجماد باعث بهبود خواص مکانیکی، خوردگی، کاهش تخلخل، ریز و ظریف شدن ساختار، مقاومت در برابر پارگی گرم، کاهش جدایش (میکروسکوپی و ماکروسکوپی) و… می شود. بررسی اثر ارتعاش در حین انجماد بارها توسط محقق های بسیاری انجام شده است که هر کدام موفقیت نسبی نیز به دست آورده اند. در سال ۱۸۶۸ چرنیف توانست در ریز کردن دانه ای یک فولاد ریختگی توسط ارتعاش موفقیت خوبی به دست آورد.در اثر ارتعاش، تغییرات فشار در نقاط مختلف مذاب ایجاد شده که باعث جوانه زنی و تشکیل حباب و یا حفره های هوا در مذاب می شود. در اثر فروپاشی این حباب ها، فشارهای بسیار بالایی به مذاب اعمال شده که تا حدود atm5 10 می رسد، که به این پدیده کاویتاسیون گفته می شود. افزایش موضعی فشار، طبق رابطه ی کلازیوس- کلاپیرون باعث گردیده که نقطه ی ذوب مذاب به صورت موضعی و لحظه ای افزایش پیدا کرده و تحت تبرید زیادی به وجود آید که باعث تسریع جوانه زنی خواهد شد. ساتین و همکارانش نشان دادند که شروع ریزشدن دانه ها در اثر ارتعاش، همزمان با شروع پدیده ی کاویتاسیون حتی در فلزهای خالص با جبهه ی انجماد مسطح می باشد. همچنین در اثر فشارهای موضعی بالا و حرکت مذاب در اثر ارتعاش، ممکن است که بازوهای دندریتی شکسته شوند که این تکه های کریستالی به دلیل این که از جنس خود مذاب بوده و خاصیت خیس شوندگی بالا دارند، توسط مذاب پس زده نشده و دارای بهترین خواص جوانه زایی هستند. تیلر و اوهارا نشان دادند که در اثر نیروهای خمشی و مکانیکی در ریشه ی بازوهای دندریتی تمرکز حرارتی ایجاد شده که می تواند باعث شکستن آن ها شود. همچنین تمرکز عنصر آلیاژی در ریشه ی بازوها باعث کاهش نقطه ای انجماد شده که سبب کاهش ضخامت ریشه بازو گردیده که در اثر فشار موضعی یا جریان مذاب شکسته می شود. براساس مطالب گفته شده مکانیزم کلی جهت ایجاد جوانه های جدید و ریزشدن ساختار د قطعه هایی که تحت ارتعاش منجمد شده اند، به دو گروه اصلی تقسیم می شود :الف- جوانه زنی به علت پدیده ی کاویتاسیونب- ریزشدن دانه ها در اثر خرد شدن و شکستن کریستال هابه طور کلی سه روش جهت ایجاد ارتعاش مورد استفاده قرار گرفته اند که به شرح زیر می باشند:۱- ارتعاش قالب؛ که احتمالاً بهترین و مؤثرترین روش می باشد و بیشترین کاربرد را نیز دارد.۲- ارتعاش مذاب که ممکن است به یکی از روش های زیر انجام می شود:الف- ارتعاش سطح مذابب- ارتعاش کل مذاب توسط ایجاد میدان های الکتریکی و مغناطیسیج- فرو بردن پروب (جهت ارتعاش آلتراسونیک) در داخل مذاب۳- ارتعاش قطعه ی ریختگیتحقیق های قبلی نشان داده است که نقش اصلی ریزشدن دانه ها در اثر ارتعاش ناشی از ارتعاش روی سطح مذاب می باشد.هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر محدوده ی دمایی و مدت زمان اعمال ارتعاش بر ریزشدن ساختار و اصلاح تیغه های سیلیسیم در یک آلیاژ Al-5. 5Si می باشد. نوع فایل : ورد (doc)حجم فایل : ۱۶ کیلوبایت (zip)تعداد صفحات : ۱۴ صفحهقیمت : 800 تومان