ارزیابی خواص مکانیکی و عملیات حرارتی دیرگدازهای پایه آلومینایی

چکیده:

دو نوع از دیرگدازهای پایه آلومینایی بر مبنای آلومینا به نام های دیرگداز شاموتی و بوکسیتی مورد بررسی قرار گرفته اند و با استفاده از سیستم سیمان آلومینات و آب یا رزین فنول فرمالدئید به عنوان بایندر قالبگیری شده اند. اختلاف اندازه دانه مواد اولیه، درصد آب، فشار قالبگیری و دمای پخت برای تهیه نمونه ها در نظر گرفته ایم.

استحکام مکانیکی همه نمونه با استفاده از آزمون فشار تعیین گردیده که پارامترها با خواص فیزیکی مثل تنش بیشینه، کرنش بیشینه،پارامترالاستیسیته و رفتار ویسکوالاستیک پس از مدل سازی داده های تنش کرنش قابل کنترل بدست آمدند.

علاوه بر این در دیرگدازهای پایه آلومینایی، ازمون کوئنچ با آب برای هر دو نمونه با توجه به پایداری حرارتی و سایش مکانیکی پس از چند سیکل مشخص انجام شد، خواص فشاری به فرآیند ساخت و ویژگی های مواد اولیه بستگی دارد. به طور دقیق تر اندازه کونش بیشینه به نظر می رسد که با افزایش همه پارامترها به غیراز اندازه دانه برای هر دونوع دیرگداز شاموتی و بوکسیتی افزایش پیدا کرده است.

با افزایش درصد فاز پیوندی، اندازه دانه و فشار قالبگیری باعث می شود که کرنش بیشینه در هر دو دیرگداز افزایش پیدا کند. هر چند که دمای پخت بالاتر برای دیرگداز بوکسیتی از تنش بیشینه بالاتری برخوردار بوده اما از کرنش بیشینه کمتری نسبت به دیرگداز شاموتی دارد. به نظر می رسید که در هر دو دیرگداز، با افزایش درصد فاز پیوندی و دمای پخت، مدول الاستیسیته افزایش و یا اندازه دانه کاهش می یابد.

برای دیرگدازهای بوکسیتی از دسته دیرگدازهای پایه آلومینایی هر چه فشار قالبگیری بیشتر شود پارامتر الاستیسیته کاهش می یابد. در حالی که برای دیرگدازهای شاموتی افزایش پیدا خواهد کرد. تا آنجا که آزمون کوئنچ برای دیرگدازهای شاموتی انجام شد، نشان داد که این دیرگداز از مقاومت به شوک حرارتی بالایی برخوردار است. پس از اکتساب داده ها، در پارامتر الاستیسیته تغییراتی حاصل شد که نزدیک به مدل سازی تعداد سیکل ها بود. پس از عملیات حرارتی هر دو دیرگداز شاموتی و بوکسیتی از تنش بیشینه کمتری برخوردار بودند که پارامتر الاستیسیته برای دیرگداز بوکسیتی به مقدار کمتری کاهش یافته است.