การพัฒนาฟลักซ์สำหรับปรับสภาพโครงสร้างในโลหะผสมหล่ออลูมิเนียม ที่ผ่านกระบวนการรีไซเคิล (The Development of Flux for Microstructure Modification in Recycled Aluminum Cast Alloys)
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงคเ์ พื่อพัฒนาฟลักซส์ ำหรับปรับสภาพโครงสรา้ งในโลหะผสมหลอ่ อลูมิเนียม-ซิลิคอน-
เหล็ก ที่ผา่ นกระบวนการรีไซเคิล ฟลักซท์ ี่ใชส้ ำหรับปรับสภาพโครงสรา้ งมี 8 ชนิด ปริมาณการเติม 4 wt.%
เวลาค้างนํ้าโลหะ 30 นาที โลหะผสมถูกหลอมและเทลงในแม่แบบสเตนเลส ผลการทดลองพบว่า
การเติมฟลักซช์ นิดที่ 1 (KCl-NaCl-NaF) โครงสรา้ งประกอบดว้ ยเฟสยูเทคติกซิลิคอนที่มีรูปทรงไมแ่ นน่ อน
และเฟส -Al5FeSi เมื่อเติมฟลักซช์ นิดที่ 2 (SrCl2) และฟลักซช์ นิด 4 (SrCl2-MnO3) สามารถเปลี่ยน
เฟสยูเทคติกซิลิคอนให้มีรูปทรงกลมมนแค่บางส่วน เมื่อทดลองเติมฟลักซ์ชนิดที่ 5 (MnCl2) พบว่า
มีประสิทธิภาพในการปรับสภาพเฟส -Al5FeSi กลายเปน็ เฟส -Al15(Mn,Cr,Fe)3Si2 ในขณะที่เฟสยูเทคติก
ซิลิคอนไม่มีการปรับสภาพเฟส เมื่อเติมฟลักซ์ชนิดที่ 6 - 8 (CrCl2, SrCl2-MnCl2 และ SrCl2-CrCl2)
มีผลทำใหเ้ ฟส -Al5FeSi ถูกปรับสภาพกลายเปน็ เฟส -Al15(Mn,Cr,Fe)3Si2 ทั้งหมด ขณะที่เฟสยูเทคติก
ซิลิคอนถูกปรับสภาพให้มีรูปทรงกลมมน
Abstract
The research’s purpose was to develop the flux for microstructure modification in
recycled Al-Si-Fe cast alloys. There were eight fluxs for modification in level of 4 wt.%
content and constant holding time (30 min). The alloy was melted and cast into stainless
mold. The experimental results showed an addition of KCl-NaCl-NaF flux results in an
acicular eutectic Si and flake-like -Al5FeSi phase microstructure. The additions of SrCl2
and SrCl2-MnO3 fluxs partly modified the eutectic Si into the fibrous morphology.
The additions of MnCl2 flux were effective to modify the -Al5FeSi phase into the
-Al15(Mn,Cr,Fe)3Si2 phase, while the eutectic Si was unmodified. The addition of CrCl2,
SrCl2-MnCl2 and SrCl2-CrCl2 flux fully modifies the -Al5FeSi phase into -Al15(Mn,Cr,Fe)3Si2
phase, while the eutectic Si was modified into fibrous morphology.
Article Details
References
Aluminum Melting. Mod Cast. pp. 28-30
[2] Majidi, O., Shabestari, S.G. and Aboutalebi, M.R. (2007). Study of Fluxing Temperature
in Molten Aluminum Refining Process. Journal of Materials Processing Technology.
Vol. 182. pp. 450-455
[3] Tenorio, J.A.S. and Espinosa, D.C.R. (2002). Effect of Salt/Oxide Interaction on the
Process of Aluminum Recycling. Light Metal. pp. 89-93
[4] Kaufman, J.G. and Elwin L.R. (2004). Aluminum Alloy Casting, Properties,
Processes and Applications. USA : American Foundry Society
[5] John, E.G. and Bernard M.C. (1990). The Treatment of Liquid Aluminum-Silicon
Alloys. USA : American Foundry Society
[6] Backerud, L., Chai, G. and Tamminen, J. (1991). Solidification Characteristic of
Aluminum Alloy. Strockholm : American Foundry Society
[7] George, E., Totten, D. and Scott, M. (2003). Handbook of Aluminum. NewYork :
Marcel Dekker
[8] Ma, Z. and Samuel, A.M. (2008). A Study of Tensile Properties in Al-Si-Cu and
Al-Si-Mg Alloys: Effect of Phase Intermetallics and Porosity. Materials Science
and Engineering. pp. 36-51
[9] Ashtari, P., Tezuka, H. and Sato, T. (2004). Modification of Fe-Containing Intermetallic
Compounds of Al-Si-Cu-Fe Cast Alloy Using Sr, Li and Mn Additions. In Proceedings
of the Internationa Conference on Aluminium Alloys. Australasia : Institute of
Materials Engineering Australasia. pp. 937-942.
[10] Ashtari, P., Tezuka, H. and Sato, T. (2005). Modification of Fe-Containing Intermetallic
Compounds by K Addition to Fe-Rich AA319 Aluminum Alloys. Scripta Materials.
Vol. 53. pp. 937-942
[11] Eidhed, K. (2008). Modification of -Al5FeSi Compound in Recycled Al-Si-Fe Cast
Alloy by Using Sr, Mg and Cr Additions. Journal of Materials Science and
Technology. Vol. 24. No. 1. pp. 45-47
[12] Phisith, M. and Eidhed, K. (2011). The Development of Al-10%Mn-0.6%Sr Master
Alloy for Modification in Al-7%Si-1%Fe Cast Alloy. In The 9th PSU-Engineering
conference (PEC-4). Phuket : Prince of Songkla University. pp. 681-687
[13] Shin, S.S., Kim, E.S., Yeom, G.Y. and Lee, J.C. (2012). Modification Effect of Sr on the
Microstructures and Mechanical Properties of Al-10.5Si-2Cu Recycled Alloy for
Die Casting. Materials Science and Engineering A. Vol. 532. pp. 151-157
[14] Utigard, T.A., Friesen, K., Roy, R.R., Lim, J., Silny, A. and Dupuis, C. (1998). The Properties
and Uses of Fluxes in Molten Aluminum Processing. The Journal of the Minerals,
Metal and Materials Society. pp. 38-43
[15] Yu, G.J. and Peng, J.H. (2013). The Effect of Addition Mn on the Morphology of
Fe-rich Phase in the Al-1Fe alloy. Advanced Materials Research. Vol. 602-604.
pp. 590-593
[16] Davis, J.R. (1993). Aluminum and Aluminum Alloys. USA : ASM Internationa