view in publisher's site

Effects of vibration frequency on microstructure, mechanical properties, and fracture behavior of A356 aluminum alloy obtained by expendable pattern shell casting

A simple, economic, and effective mechanical vibration method was introduced into the solidification process of A356 aluminum alloy during the expendable pattern shell casting process, and the effects of vibration frequency on microstructure, mechanical properties, and fracture behavior of the A356 alloy were investigated. Obtained results showed that the sizes and morphologies of α-Al primary phase and eutectic silicon particles were significantly improved by the mechanical vibration, and the mechanical properties and density of the A356 alloy greatly increased. With increasing vibration frequency, the grain size and secondary dendrite arm spacing (SDAS) continuously decreased, and the shape factor increased, and the mechanical properties and density of the A356 alloy gradually increased. With a vibration frequency of 100 Hz, the grain size and SDAS decreased by 32 and 19 %, respectively, and the shape factor increased by 262 %, and the average length, width, and aspect ratio of the silicon particles decreased by 45, 6, and 42 %, respectively, compared to that of the sample without vibration. Meanwhile, the tensile strength, yield strength, elongation, and hardness of the A356 alloy sample were, respectively, 35, 42, 57, and 28 % higher than those of the sample without vibration. In addition, the mechanical vibration changed the fractograph of the A356 alloy from a clear brittle fracture nature of the alloy without vibration to an obvious dimple fracture nature, and with the increase of vibration frequency, the dimples were very deep and well distributed with a high density.

اثرات فرکانس ارتعاش بر ریزساختار، خواص مکانیکی و رفتار شکست آلیاژ آلومینیوم A۳۵۶ بدست‌آمده از ریخته‌گری پوسته با الگوی قابل انبساط

یک روش ارتعاش مکانیکی ساده، اقتصادی و موثر در فرآیند انجماد آلیاژ آلومینیوم A۳۵۶ در طول فرآیند ریخته‌گری پوسته با الگوی گسیلی معرفی شد و اثرات فرکانس ارتعاش بر ریزساختار، خواص مکانیکی و رفتار شکست آلیاژ A۳۵۶ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که اندازه و مورفولوژی فاز اولیه آلفا - آلومینیوم و ذرات سیلیکون یوتکتیک به طور قابل‌توجهی با ارتعاش مکانیکی بهبود می‌یابد و خواص مکانیکی و چگالی آلیاژ A۳۵۶ به طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. با افزایش فرکانس ارتعاش، اندازه دانه و فاصله بازوهای دندریتی ثانویه (SDAS)به طور پیوسته کاهش و ضریب شکل افزایش می‌یابد و خواص مکانیکی و چگالی آلیاژ A۳۵۶ به تدریج افزایش می‌یابد. با فرکانس ارتعاش ۱۰۰ هرتز، اندازه دانه و SDAS به ترتیب ۳۲ و ۱۹ درصد کاهش یافت و ضریب شکل تا ۲۶۲ درصد افزایش یافت و میانگین طول، عرض و نسبت ابعاد ذرات سیلیکون در مقایسه با نمونه بدون ارتعاش به ترتیب ۴۵، ۶ و ۴۲ درصد کاهش یافت. در عین حال استحکام کششی، استحکام تسلیم، ازدیاد طول و سختی نمونه آلیاژ A۳۵۶ به ترتیب ۳۵، ۴۲، ۵۷ و ۲۸ درصد بیشتر از نمونه بدون ارتعاش بود. علاوه بر این، ارتعاش مکانیکی، شکست نگاری آلیاژ A۳۵۶ را از ماهیت شکست ترد و شفاف آلیاژ بدون ارتعاش به ماهیت شکست فرورفتگی‌های آشکار تغییر داد و با افزایش فرکانس ارتعاش، فرورفتگی‌ها بسیار عمیق و به خوبی با چگالی بالا توزیع شدند.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.