بررسی فصل مشترک کامپوزیت دوفلزی آلومینیم/چدن

در این مقاله فصل مشترک کامپوزیت ریختگی دوفلزی آلومینیم-چدن خاکستری بررسی شده است. برای دستیابی به یک محصول دو فلزی مناسب و قابل قبول از دو فلز، بررسی مشخصات فصل مشترک آن ها ضروری به نظر می رسد. ریخته گری به روش ثقلی انجام شده است. به این منظور مذاب آلومینیم در دماهای 700 و 750 درجه سلسیوس پیرامون مغزه های چدن خاکستری درون حفره های استوانه ای قالب با نسبت حجمی 3، 5 و 8 ریخته گری شد. مطالعات بعدی توسط میکروسکوپی نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی تفکیک انرژی (EDS) نشان از تشکیل لایه ی ترکیب بین قلزی در فصل مشترک دو فلز داشت. این لایه از ترکیب بین فلزی Fe2Al5 تشکیل یافته است که بر ناهمواری های روی سطح مغزه جامد چدن جوانه می زند. بررسی های ریزساختاری نشان می دهند که افزایش دمای بارریزی و نسبت حجمی مذاب/جامد سبب تشکیل لایه های ضخیم تر و یکنواخت تر از ترکیب بین فلزی می شوند. ریز سختی فاز بین فلزی برابر 824 سختی ویکرز به دست آمد. پهنای لایه ی واکنش از 5 میکرومتر برای نمونه ی ریخته شده در دمای 700 درجه سانتیگراد و نسبت حجمی 3 تا 20 میکرومتر برای نمونه ریخته شد در دمای 750 درجه سلسیوس و نسبت حجمی 8 متفاوت بود. در این تحقیق مکانیسمی برای رشد و جوانه زنی این فاز بین فلزی در فصل مشترک دوفلزی پیشنهاد شده است. همچنین نحوه حل شدن فاز زمینه چدن در آلومینیم مذاب و دربرگیری گرافیت موجود در چدن خاکستری در مذاب آلومینیم نشان داده شده است.