%34تخفیف

دانلود پروژه: بررسي امکان حذف عيب اکسيد فيلم دولایه از مذاب آلياژ A356 توسط دمش گاز هيدروژن و نگهداري مذاب

تعداد 79صفحه در فایل word

کارشناسي ارشد رشته مهندسي مواد

گرايش شناسايي و انتخاب مواد

بررسي امکان حذف عيب اکسيد فيلم دولایه از مذاب آلياژ A356 توسط دمش گاز هيدروژن و نگهداري مذاب

چکيده:

در اين پژوهش امکان حذف اکسيد فيلم دولایه از مذاب آلياژ آلومينيوم A356 توسط دمش هيدروژن و نگهداري مذاب بررسي گرديد. با اين هدف سه آزمايش طراحي و انجام شد. برای این سه آزمایش از سه ترکیب مختلف گاز استفاده شد. ودمش گاز درون مذاب با روش معمول در صنعت توسط دستگاه گاززدایی انجام شد. در هر سه آزمايش بعد از فرايند دمش گاز مذاب به کوره نگهدارنده منتقل شد و در فواصل زماني مشخص از مذاب نمونه‌هايي توسط روش انجماد در فشار کاهش‌يافته تهيه شد و آناليز تصويري بر روي همه نمونه‌ها انجام شد و همچنين نمونه‌هايي نيز با ميکروسکوپ الکتروني بررسي شدند. نتايج اين تحقيق نشان از نفوذ هيدروژن درون اکسيد فيلم دولايه داشت که باعث انبساط و خروج اکسيد فيلم از مذاب مي‌شود و همچنين مشخص شد که اکسيد فيلم‌ها به‌عنوان منابعي براي جوانه‌زني تخلخل عمل مي‌کنند و مشخص شد که با افزايش مقدار هيدروژن تمامي پارامترها مانند درصد تخلخل، اندازه متوسط حفرات، چگالي تعداد حفرات وگردي حفرات افزايش مي‌يابد و باگذشت زمان اين مقادير کاهش پيدا می‌کند.

کلمات کليدي: عيب اکسيد فيلم دوتايي، هيدروژن، نگهداري مذاب، آلومينيوم.

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی مواد برچسب: آلومينيوم., کلمات کليدي: عيب اکسيد فيلم دوتايي, نگهداري مذاب, هيدروژندانلود-پروژه-پایان نامه-کارشناسی-ارشد-فایل ناب

توضیحات

فهرست مطالب

عنوان……………………………………………………………………………………….صفحه

فصل اول: مقدمه.. 1

فصل دوم: مروری بر منابع تحقیق.. 4

2-1- واکنش آلومينيوم با گازها.. 5

2-1-1- واکنش آلومينيوم با هيدروژن.. 5

2-1-2- واکنش آلومينيوم با اکسيژن.. 7

2-2- انواع اکسيد (قديمي وجديد).. 7

2-3- اکسيد فيلم دولايه.. 9

2-4- روش‌هاي ورود اکسيد فيلم دولايه به درون مذاب 12

2-4-1- تلاطم سطحي.. 12

2-4-2- سرعت بحراني مذاب.. 14

2-4-3- ريخته‌گري.. 16

2-5- ترميم اکسيد فيلم دولايه.. 16

2-6- انجماد تحت‌فشار کاهش‌يافته.. 22

فصل سوم: روش تحقیق.. 29

3-1- آلياژ مورداستفاده.. 30

3-2- روش انجام آزمايش.. 30

3-3- روش ارشميدس (انديس چگالي).. 31

3-4- آناليز تصويري نمونه‌هاي RPT. 31

3-5- مطالعه سطح نمونه‌ها توسط ميکروسکوپ الکتروني روبشي 31

فصل چهارم: نتایج.. 32

4-1- تصاوير سطح مقطع نمونه‌هاي RPT. 33

عنوان……………………………………………………………………………………….صفحه

4-2- نتايج آزمايش ارشميدس.. 35

4-3- نتايج بررسي آناليز تصويري نمونه‌ها.. 36

4-3-1- درصد تخلخل.. 36

4-3-2- چگالي تعداد حفرات.. 37

4-3-3- ميانگين اندازه حفرات.. 37

4-3-4- متوسط گردي حفرات.. 38

4-4- نتايج بررسي حفرات با ميکروسکوپ الکتروني روبشي 39

4-4-1- آزمايش اول دمش گاز با ترکيب (50% نيتروژن-50% هيدروژن) 39

4-4-2- آزمايش دوم دمش گاز با ترکيب (70% نيتروژن-30% هيدروژن) 41

4-4-3- آزمايش سوم دمش گاز با ترکيب (100% نيتروژن) 43

فصل پنجم: بحث.. 45

5-1- بررسي نتايج فاکتور DI (density index).. 46

5-2- بررسي نتايج آناليز تصويري.. 47

5-2-1- درصد تخلخل.. 47

5-2-2- چگالي تعداد حفرات.. 47

5-2-3- ميانگين اندازه حفرات.. 48

5-2-4- ميانگين گردي حفرات.. 48

5-3- بررسي نتايج تصاوير ميکروسکوپ الکتروني.. 49

فصل ششم: نتیجه گیری وپیشنهادها.. 50

6-1- نتيجه گيري کلي.. 51

6-2- پيشنهاد‌ها.. 52

فصل هفتم: منابع.. 53

فهرست شکلها

عنوان……………………………………………………………………………………….صفحه

شکل ‏2‑1: حلاليت هيدروژن در آلومينيوم خالص و دو نوع از آلياژهاي آن [6]… 6

شکل ‏2‑2: گاز زدايي به روش پره گردان [12].. 6

شکل ‏2‑3: تصوير SEM از سطح اکسيد قديم [18]… 8

شکل ‏2‑4: تصوير SEM از سطح اکسيد جديد [18]… 9

شکل ‏2‑5: شکلگيري عيب اکسيد فيلم دولايه [21]… 10

شکل ‏2‑6: غوطهوري يک‌تکه اکسيد درون مذاب آلومينيوم [21]. 10

شکل ‏2‑7: (الف) تصوير سطح شکست يک نمونه از جنس Al-7Si-0.3Mg که در آن اکسيد فيلمها در دو طرف يک منطقه ديده ميشوند. (ب) و (ج) تصوير SEM از عيوب اکسيد فيلم به ترتيب در چپ و راست [27]… 11

شکل ‏2‑8: تصوير سطوح شکست يک نمونه از جنس Al-Si-Mg که دولايه اکسيدي متقارن در دو طرف در محل يکسان را نشان ميدهد [26]. 12

شکل ‏2‑9: تعادل نيروها در سطح مذاب [30]… 14

شکل ‏2‑10: تصاوير ويدئويي چگونگي حرکت فلز مايع در سرعتهاي (الف) 55/0 (ب) m/s 66/0 [28]… 15

شکل ‏2‑11: اثر افزايش ارتفاع بارريزي بر مسير ريزش ذوب الف) لايه اکسيد تشکيل‌شده دست‌نخورده باقي ميماند ب) لايه اکسيد شکسته شده و به‌صورت لايهاي از سرباره در سطح جمع ميشود ج) دولايه اکسيد همراه با مقداري هواي محبوس شده بينشان وارد حجم ذوب ميشود [31]. 16

شکل ‏2‑12: : شماتيک مکانيزم ترميم فيلم اکسيد دولايه در آلياژهاي آلومينيوم [32]… 18

شکل ‏2‑13: تصوير آلومينيوم منجمد شده که جايگزين هواي به دام افتاده در لوله شده بود [35]… 19

شکل ‏2‑14: تغيير در حجم هواي به دام افتاده بازمان براي آلومينيوم خالص [35]… 20

شکل ‏2‑15: تصوير لايههاي اکسيدي از آلومينيوم خالص که به مدت 5 ساعت در مذاب نگه ‌داشته شدهاند [36].‌ 20

عنوان……………………………………………………………………………………….صفحه

شکل ‏2‑16: الف) تصوير SEM به‌دست‌آمده از نمونه‌اي که به مدت 16 ساعت درون مذاب نگه‌داشته شده است که فاز AlN را بر سطح دندريتهاي آلومينيومي نشان ميدهد. ب): طيف EDX گرفته‌شده از نقاط P1 و P2 که ترکيب (همگي برحسب درصد وزني) در نقطه P1، 7/70٪ Al، 5/9٪ O، 8/16٪ N و 3٪ Fe و در نقطه P2، 100٪ Al اندازهگيري شد.. 21

شکل ‏2‑17: تصاوير راديوگرافي آزمايش فشار کاهش‌يافته آلياژ A356 منجمد شده تحت‌فشار a) 1 اتمسفر b) 01/0 اتمسفر [40]. 23

شکل ‏2‑18: تصاوير راديوگرافي نشان‌دهنده مرکز يک صفحه ريختگي با a) 07/0 و b) 32/0 ميلي‌ليتر بر 100 گرم ميزان هيدروژن [40]. 23

شکل ‏2‑19: رابطه بين چگالي آلياژ و ميزان هيدروژن در آزمايش فشار کاهش‌يافته نمونه‌هاي LM منجمدشده در 750 درجه سانتي‌گراد در فشار 2/0 اتمسفر. خط صاف نشان‌دهنده رابطه نظري در اين فشار است [41]. 24

شکل ‏2‑20: الف) تصوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي حفره در نمونه‌هاي تست RPT و ب) آناليز تصويري نقطه P در شکل الف [42] 25

شکل ‏2‑21: ميانگين دانسيته حفرات نمونه‌هاي RPT برحسب زمان نگهداري نمونه‌ها در کوره [42]… 26

شکل ‏2‑22: تصوير سطح مقطع نمونه‌هاي RPT آزمايش 1 الف) پس از بارريزي ب)15 دقيقه زمان ماندگاري ج)30 دقيقه زمان ماندگاري [43] 27

شکل ‏2‑23: تصوير سطح مقطع نمونه‌هاي RPT آزمايش 2 الف) پس از بارريزي ب)30 دقيقه زمان ماندگاري ج)5/5 ساعت زمان ماندگاري [43] 27

شکل ‏2‑24: تغييرات کل مساحت تخلخل سطح مقطع نمونه‌هاي آزمايش 1 و 2[43].. 27

شکل ‏2‑25: تغييرات کل مساحت تخلخل سطح مقطع نمونه‌هاي RPT در آزمايش 3 و 4 [43].. 28

شکل ‏4‑1: آزمايش اول (دمش گاز 50% هيدروژن-50% نيتروژن)، الف) بلافاصله بعد از دمش گاز، ب) 180 دقيقه بعد از دمش گاز و ج) 300 دقيقه بعد از دمش گاز… 33

شکل ‏4‑2: آزمايش دوم (دمش گاز 70% نيتروژن-30% هيدروژن)، الف) بلافاصله بعد از دمش گاز، ب) 180 دقيقه بعد از دمش گاز و ج) 300 دقيقه بعد از دمش گاز… 34

عنوان……………………………………………………………………………………….صفحه

شکل ‏4‑3: آزمايش سوم (دمش گاز 100% نيتروژن)، الف) بلافاصله بعد از دمش گاز، ب) 180 دقيقه بعد از دمش گاز و ج) 300 دقيقه بعد از دمش گاز… 34

شکل ‏4‑4: نمودار تغييرات فاکتور DI برحسب زمان براي سه آزمايش دمش گاز به مذاب آلياژ A356… 35

شکل ‏4‑5: نمودار تغييرات درصد تخلخل بازمان براي سه آزمايش مختلف 36

شکل ‏4‑6: تغييرات چگالي تعداد حفرات برحسب زمان براي سه آزمايش مختلف.. 37

شکل ‏4‑7: نمودار تغييرات ميانگين اندازه حفرات بازمان براي سه آزمايش مختلف.. 38

شکل ‏4‑8: نمودار تغييرات متوسط گردي حفرات بازمان براي سه آزمايش مختلف… 39

شکل ‏4‑9: تصوير SEM از سطح داخلي يکي از حفرات نمونهاي است که پس از دمش گاز با مخلوط 50% نيتروژن و 50% هيدروژن گرفته‌شده است. 40

شکل ‏4‑10: تصوير SEM يکي حفرات نمونهاي است که پس از دمش گاز با ترکيب 50% نيتروژن و 50% هيدروژن درون کورهي نگهدارنده ريخته شده و 150 دقيقه درون کوره نگهداشته شده است… 40

شکل ‏4‑11: تصوير SEM يکي حفرات نمونهاي است که پس از دمش گاز با ترکيب 70% نيتروژن و 30% هيدروژن درون کورهي نگهدارنده ريخته شده و 60 دقيقه درون کوره نگهداشته شده است… 41

شکل ‏4‑12: تصوير SEM از سطح داخلي يکي از حفرات نمونهاي است که پس از دمش گاز با ترکيب 70% نيتروژن و 30% هيدروژن درون کورهي نگهدارنده ريخته شده و 300 دقيقه درون کوره نگهداشته شده است. 42

شکل ‏4‑13: يکي از حفرات تشکيل‌شده در نمونهاي است که پس از فرايند دمش گاز با نيتروژن خالص و ريخته شدن درون کوره نگهدارنده 150 دقيقه نگهداري شده است… 43

فهرست جداول

عنوان……………………………………………………………………………………….صفحه

جدول ‏2‑1: مقدار گازهاي موجود در اتمسفر محبوس در اکسيد فيلم دولايه در دماي C̊ 15 و فشار يک اتمسفر [19]… 17

جدول ‏2‑2: خلاصه آزمايش‌هاي انجام‌گرفته [43]… 26

جدول ‏3‑1: ترکيب شيميايي آلياژ مورداستفاده در اين تحقيق- (درصد وزني). 30

جدول ‏4‑1: آناليز نقاط در شکل 9-4 از آزمايش دمش گاز با ترکيب (50% نيتروژن-50% هيدروژن)… 40

جدول ‏4‑2: آناليز نقاط در شکل 4-10.. 41

جدول ‏4‑3: آناليز نقاط شکل 4-11.. 42

جدول ‏4‑4: آناليز نقاط در شکل 4-12.. 43

جدول ‏4‑5: آناليز نقاط شکل 4-13.. 44

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 35,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.

تاریخ ایجاد دی 28, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 0
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت