19405

288 گلپايگان

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

106ص.: مصور، جدول، نمودار

1403/02/12

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1403/02/12

288

چكيده در اين تحقيق طراحي، تحليل و ساخت سامانه آلتراسونيك و تاثير ارتعاش آلتراسونيك اعمالي به مذاب، بر ريزساختار آلياژ آلومينيوم LM13 مورد بحث و بررسي قرار گرفت. به جهت اعمال تنش هاي فشاري و برشي در ناحيه دوفازيِ جامد – مذاب، از روش انتقال ارتعاش آلتراسونيك به مذاب در حال جامد شدن، استفاده شد. به اين منظور پس از خروج مذاب آلومينيوم از كوره ( در دماهاي 700 و 800 درجه سلسيوس) به قالب فولادي پيش گرم شده تا دماي 350 درجه سلسيوس، امواج آلتراسونيك توسط دستگاه آلتراسونيكي با توانW3000 و فركانس KHz 20 از قسمت زير قالب (به شكل تماس مستقيم هورن با مذاب)، به ذوب آلومينيوم اعمال گرديد. اين اعمال ارتعاش از هنگام تخليه ذوب در بوته تا زمان جامد شدن كامل ادامه يافت. سپس مشخصات ريز ساختاري نمونه ها از جمله اندازه و شكل دانه ها و تغيير شكل فازهاي مختلف موجود در ساختار، همچنين خواص مكانيكي نمونه ها با انجام تست فشار و سنجش ميكرو سختي ويكرز مورد بررسي قرار گرفت. از نتايج حاصله مشخص گرديد كه اگر انجماد تحت اعمال تنش آغاز شود، احتمال تشكيل ساختار دندريتي كاهش يافته و از همان ابتدا اكثر ذرات جامد با ساختاري غير دندريتي و داراي دانه هاي كروي شكل ايجاد شده، همچنين ساختار ريز دانه تر مي شود. از طرفي از تصاوير بدست آمده از اِچ ماكرو در برش مقطعي عمودي نمونه ها، به وضوح ميزان عمق نفوذ و جبهه حركت فراصوت مشخص است. به طوري كه هرچه از كف قالب كه محل ورود هورن به قالب و اعمال ارتعاش مي باشد به سمت بالا و تغذيه پيش مي رويم، از يكدستي و ريزدانگي ساختار كاسته مي شود.

Abstract: In this research, the design, analysis and construction of the ultrasonic system and the effect of the ultrasonic vibration applied to the melt on the microstructure of the LM13 alloy were discussed and investigated. In order to apply shear stress in the two-phase solid-melt region, the method of transmitting ultrasonic vibration to the solidifying melt was used. For this purpose, after leaving the melt from the furnace (at temperatures of 700 and 800 degrees Celsius) to the preheated steel mold, the ultrasonic device is used by the ultrasonic device with the power of W600 and the frequency of 20 KHz from the bottom of the mold (in the form of direct contact of the horn with the melt). Applied to the melting. These vibration actions were continued from the moment the melting was observed in the plant until the complete solidification. Then, the structural characteristics of the samples, including the size and shape of the grains and the deformation of the different phases in the structure, as well as the mechanical properties of the samples, such as the pressure test and Vickers microhardness measurement, were investigated. From the results, it is clear that if freezing starts under the application of stress, the possibility of dendritic structure is reduced and most of the solid particles with non-dendritic and spherical structure are created from the very beginning. It also becomes more refined and fine-grained. On the other hand, from the images obtained from H-macro in the vertical cross-section of the samples, it is clear about the amount of depth of penetration and the front of ultrasound movement. So that as we move from the bottom of the mold, which is the place where the horn enters the mold and vibrates, to the top and feed, the uniformity and fineness of the structure decreases.

حامد رضوي بني , تقي اصفهاني

مصطفي نصيري , رضا اميني نجف آبادي