การปรับสภาพเกรนละเอียดในโลหะผสมอะลูมิเนียม-ซิลิคอน โดยการฉีดพ่น Al–Ti–B

Grain Refinement in Aluminum Silicon Casting by Al–Ti–B Powder Injection

Name: ธีรพงค์ กุญชรศิลป์

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. คณะวิศวกรรมศาสตร์. สาขาวิชาวิศวกรรมโลหการ

Name: Teerapong Kunchronsilp

Organization : King Mongkut's University of Technology Thonburi. Faculty of Engineering. Metallurgical Engineering

keyword: การปรับสภาพ

; เกรนละเอียด

; โลหะผสมอะลูมิเนียมซิลิคอน

; Grain Refinement

; Aluminum Silicon Casting

Abstract: การปรับสภาพเกรนละเอียดเป็นวิธีการปรับปรุงความสามารถในการหล่อของอะลูมิเนียม โดยปกติ นิยมเติมสารปรับสภาพเกรนละเอียดในรูปแบบแท่ง ซึ่งต้องใช้เวลาค้างน้ำโลหะที่พอดี หากใช้เวลาค้าง น้ำโลหะมากเกินไปจะทำให้ขนาดเกรนทีได้มีขนาดใหญ่ขึ้นแต่หากใช้เวลาน้อยเกินไปจะทำให้ ประสิทธิภาพในการปรับสภาพเกรนละเอียดยังเกิดขึ้นไม่สมบูรณ์ แต่ในงานวิจัยนี้จะทำการเติมสาร ปรับสภาพเกรนละเอียด(Al5TiB)ใน 3 รูปแบบคือแบบแท่ง,แบบหลอมเหลวและแบบผง ในแต่ละ แบบมีปริมาณการเติมแตกต่างกันคือร้อยละ 0.02 และ 0.1โดยน้ำหนัก โดยจะทำการทดลองใน อะลูมิเนียมผสมหล่อ 3 ชนิดคือ อะลูมิเนียมบริสุทธิ์,Al+5Si และ Al+8Si หลังจากนั้นจะทำการค้างน้ำ โลหะ 5,10,20,40 และ 60 นาที เพื่อศึกษาผลของขนาดเกรนชิ้นงาน จากผลการทดลองพบว่าการเติม สารปรับสภาพเกรนละเอียดในรูปแบบผงและรูปแบบหลอมเหลวที่เวลาค้างน้ำโลหะ 5 นาทีจะให้ ขนาดเกรนที่ละเอียดกว่าการเติมแบบแท่งในทุกวัสดุ แต่การเติมแบบหลอมเหลวนั้นเกิดการ เสื่อมสภาพเกรนอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาค้างน้ำโลหะผ่านไปเกิน 5 นาที ขณะที่การเติมสารปรับสภาพ เกรนแบบผงจะเกิดการเสื่อมสภาพเกรนเมื่อเวลาผ่านไปเกิน 20นาที ในส่วนของปริมาณการเติมสาร ปรับสภาพเกรนละเอียดที่ร้อยละ 0.1โดยน้ำหนักจะให้ขนาดเกรนที่ละเอียดกว่าการเติมร้อยละ 0.02% โดยน้ำหนัก และการปรับสภาพเกรนละเอียดในอะลูมิเนียมบริสุทธิ์จะให้ขนาดเกรนที่ละเอียดที่สุด รองลงมาคือ Al+5Si การเติมสารปรับสภาพเกรนละเอียดชนิดผงจะมีประสิทธิภาพการปรับสภาพ เกรนดีกว่า ทั้งนี้เนื่องมาจากอนุภาคTiAl3 ที่มีขนาดเล็กซึ่งเป็นผลมาจากการแตกตัวจากการเลื่อย ทำ ให้สามารถกระจายตัวอย่างทั่วถึงในน้ำโลหะและทำให้เกิดเป็นจุดกำเนิดของอนุภาคได้ดีกว่า

Abstract: Grain refinement is a method to improve the castability of aluminum. Usually, a grain refiner is added into molten aluminum in the form of rod which requires the proper contact time. If the contact time is too short, the finest grain size may not be achieved. On the other hand, if the contact time is too long, effectiveness of the grain refiner will be lowered. This study is to find a way to reduce the needed contact time to effectively refine the grain size by adding master alloy in either molten or powder form at either 0.02 or 0.1 wt.%. The casting alloys in this study were pure aluminum, Al+5Si, and Al+8Si with various contact times at either 5, 10, 20, 40, and 60 minutes. It was found that the grain sizes obtained from the powder and molten master alloy additions were finer in all samples compared to the samples obtained from the rod. In addition, the contact time with smallest grain size was shorter which enabled the molten aluminum to be processed faster which in turn reduced the work time and energy required. However, the grain size of samples added by molten grain refiner increased faster after 5 minutes of contact time. On the other hand, the grain size of samples added by powder grain refiners started to fade after 20 minutes of contact time. It was also found that 0.1 wt.% addition resulted in finer grain sizes in all experimental settings. Silicon was found to reduce the grain refinement efficiency so pure aluminum had the finest grain size and Al+8Si had the largest grain size. The increased efficiency obtained from using grain refiner in powder form could be attributed to small fragmented and TiAl3 particles being fragmented from cutting during the powder production. This, in turn, caused the particles to be dispersed throughout the molten metal creating better nucleation.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด.

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: เชาวลิต ลิ้มมณีวิจิตร

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: Chaowalit Limmaneevichitr

Role: Advisor

Created: 2549

Modified: 2558-05-02

Issued: 2552-08-06

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: PRE1694

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมโลหการ

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	PRE1694.pdf	2.24 MB	74	2024-11-14 10:28:56
2	PRE1694ab.pdf	69.49 KB	28	2018-05-22 16:56:47
3	PRE1694abth.txt	1.84 KB	13	2018-05-22 16:57:05
4	PRE1694aben.txt	2.25 KB	14	2018-05-22 16:57:15

ใช้เวลา

0.038389 วินาที