بررسی تاثیر سرعت ورود مذاب به محفظهی قالب بر چقرمگی شکست آلیاژ منیزیم AZ91

بر روی سطح مذاب آلیاژهای منیزیم بهدلیل داشتن نرخ بالای اکسایش، بهسرعت یک لایهی اکسیدی تشکیل میشود. لایه های اکسیدی در نتیجهی تلاطم سطحی وارد مذاب میشوند، و بهدلیل فصل مشترک ناپیوستهاشان، درون قطعه باقی مانده و بر خواص مکانیکی و اعتمادپذیری قطعات ریختگی تاثیر منفی میگذارند. در این پژوهش، تاثیر سرعت بحرانی و دو سرعت بالاتر از آن بر چقرمگی شکست بررسی شده است. نتایج نشان دادند که افزایش سرعت از میزان بحرانی آن موجب کاهش چقرمگی شکست قطعات میشود، بهطوریکه افزایش سرعت از m/s4/0 (سرعت بحرانی) به m/s0/3 چقرمگی شکست را تا حدود 40 درصد کاهش داد. افزون بر این، با افزایش سرعت ورود مذاب درون قالب تا m/s 0/1 و m/s 0/3، مدول ویبول از میزان 34/13 بهترتیب به مقادیر 28/7 و 93/4 کاهش یافته و پراکندگی نتایج بیشتر شد. تصویرهای SEM نشان دادند که با افزایش سرعت از حد سرعت بحرانی، مقدار و اندازهی لایه های اکسیدی بهشدت افزایش مییابند. افزون بر این، در سرعتهای بالاتر از سرعت بحرانی لایه های دوتایی در سطح مشاهده شدند، و این بهدلیل تلاطم سطحی بسیار بالای مذاب در سرعت های بالاتر بوده است. بررسی سطح مقطع شکست نشان داد که فرایند شکست در نمونهی ریختهگری شده با سرعت بالاتر از سرعت بحرانی از نوع ترد است، درحالیکه سازوکار شکست در سرعت بحرانی از نوع نرم بوده است