دانشكده مهندسي

گروه مکانیک

 

پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد

عنوان:

مطالعات تجربی ریخته­‌گری گریز از مرکز آلیاژهای سبک

 

استاد راهنما:

دکتر فرامرز فرشته صنیعی

                                                                          

استاتید ممتحن:

دكتر عباس پاک

دکتر مهدی شعبان

 

پژوهشگر:

مهدی عربی نور

زمان:

سه ­شنبه 5/10/96  ساعت 16

 

مكان:

آمفي تئاتر دانشكده مهندسي

 

 

Bu-Ali Sina University

 

Faculty of Engineering

Department of Mechanical Engineering

 

 

Title

 

Investigation on Centrifugal Casting of Light Alloys

 

Supervisor:

Faramarz Fereshteh. Saniee (Ph.D)

 

By:

Mahdi Arabi Nour

  

December, 26, 2017

 

چكيده:

ریخته­ گری گریز از مرکز یکی از روش ­های تولید بسیاری از قطعات متقارن و نیمه متقارن از جنس آلیاژهای مختلف و لوله­ ها ­می­باشد. در این پایان ­نامه سعی شد تا روشی برای ریخته­ گری بوش آلیاژهای سبک آلومینیم و منیزیم که دومی خاصیت ترکیب پذیری شدیدی با اکسیژن در حالت مذاب را دارد به­دست آید. بدین منظور ابتدا دستگاه ریخته­ گری بر پایه تولید بوش آلیاژ منیزیم طراحی و ساخته و سپس  ابتداﺀ به تولید بوش آلیاژ آلومینیم پرداخته شد. سپس تأثیر پارامتر دمای قالب و دور دستگاه همزمان بررسی و به وسیله روش تاگوچی، دمای قالب بهینه سازی و برگزیده شد. در مرحله بعد، دردمای ثابت و شرایط یکسان در دورهای مختلف، قطعه بوش تولید و تأثیر پارامتر دور با انجام انواع آزمایش­های کشش، فشار، سختی سنجی، متالوگرافی و SEM مورد بررسی قرار گرفته و دور بهینه نیز انتخاب گردید. در مرحله بعد، در دور برگزیده بوش با ضخامت­های مختلف تولید و با بررسی تأثیر پارامتر ضخامت بوش، تأثیر آن نیز با انواع آزمایش­های ذکر شده در بالا مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. پس از کسب تایید از کارکرد عمومی دستگاه برای تولید بوش، به تولید بوش آلیاژ منیزیم در محیط گاز خنثی پرداخته شد. در مرحله اول با بررسی تأثیر پارامتر دمای قالب توسط بهینه سازی تاگوچی دمای بهینه قالب مورد بررسی و انتخاب قرار گرفت. نهایتاً با انجام آزمایش‌های مختلف و تغییر پارامترهای فرآیند برای اولین بار بوش آلیاژ منیزیم بدین شکل و به صورت بی عیب تولید گردید. سپس مانند بوش آلیاژ آلومینیم در دورهای مختلف دستگاه بوش­های منیزیمی تولید و دور بهینه مورد نظر به­دست آمد. در مرحله پایانی نیز تأثیر پارامتر ضخامت برخصوصیات مکانیکی محصولات تولید شده مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. از مهمترین یافته­های این پایان­نامه می­توان به تولید موفق بوش آلیاژ پایه منیزیم و بررسی تعداد دور دستگاه و همچنین تغییر ضخامت بوش­ ها بر خواص مکانیکی محصولات تولید شده اشاره کرد.

 

واژه­های کلیدی:  ریخته­گری گریز از مرکز، آلیاژ آلومینیم، آلیاژ منیزیم، سرعت دورانی قالب، ضخامت لوله ، بهینه سازی،

 

               Centrifugal casting is a method of producing many of symmetric and semi­symmetric tubular parts with different  types of alloys and pipes materials. In this thesis, it has been tried to find a way for casting  lightweight alloys  cylinders of aluminum­ and magnesium­ alloys. For this purpose a centrifugal casting machine was first designed and  built based on manufacturing  aluminum alloy cylinders and then to manufacture magnesium alloy tubular parts.Afterwards, the effects of cooling rate  and speed of the die were simultaneously inspected. By using the Taguchi method, the die perheating temperature was optimized and selected. In the next stage, the work piece was manufactured at a constant temperature and the same condition with different die rotational speeds. By performing various complemantary tests such as, tensile, compression and hardness tests together with, metallography and SEM observations, the  suitable die speed was selected. Afterwards,  cylinders with different thicknesses were cast at the selected mational speed. After confirming the general performance of the machine for manufacturing round Al cylinders, the research was continued to manufacture  magnesium tubes using a natural gas environment. In the first step for the Mg alloy, by studying the effect of die temperature parameter using Taguchi optimization technique, the optimize die temperature was chosen.  Finally by performing different tests and changing the process parameters, for the first time, the influences of rotational speed of the die and tube thickness on the properties of magnesium cylinders were investigated. Then in a  way similar to aluminum alloy, tubes made of magnesium alloy were produced and their properties were obtained and compared to find the oppropriate cast conditions.  at the final stages the effect of thickness parameter on the mechanical properties of the manufactured tube was studied  and analyzed. One of  the most important findings of this thesis successful production of the base magnesium alloy based tubes and studying  the effects of the die rotational speed and also  the change in the cylinder thickness  on the  mechanical properties of the manufactured tubula componemts.

 

Key Words: Centrifugal casting, Aluminum alloy, Magnesium alloy, AZ80, Mechanical Properties, rotational die speed, tube thickness

 

 

سوابق علمی-پژوهشی (رزومه)

 

مشخصات فردی:

نام و نام خانوادگی: مهدی عربی نور

محل سکونت: استان همدان- شهرهمدان

تاریخ تولد:1365

آأری الکترونیک:Mahdi.arabinour@gmail.com

 

 سوابق تحصیلی:

دانش آموخته مقطع کاردانی ساخت و تولید – دانشگاه شهید مفتح همدان ( دانشگاه سراسری) معدل 14.57

پروژه ها: ساخت میز صلیبی دستگاه تراش، ساخت پمپ پره لغزشی، ساخت گیره پنوماتیکی، تعمیر دستگاه سنگ زنی داخل سنگ زن بوش، تعمیر دستگاه سنگ مغناطیس، تعمیر دستگاه شفت سنگ زن، ساخت دستگاه پولیش شفت

دانش آموخته کاردانی به کارشناسی مهندسی مکانیک گرایش طراحی جامدات - دانشگاه آزاد واحد سنندج – معدل 16.19

پروژه: طراحی سردخانه 3 هزار تنی میوه و سبزیجات

 

سایر پروژه ها:

تعمیر دستگاه تراش تبریز، تعمیر دستگاه تراش روسی، تعمیر دستگاه تراش رومانی، تعمیر میل لنگ تراش روسی با دهنه کارگیر 1.8 متر، طراحی و اجرا تهویه مطبوع ساختمان

 

علاقمندیها:

طراحی و ساخت انواع دستگاه های مکانیکی، به روز رسانی دستگاه های مکانیکی و انجام سایر پروژه های صنعتی