Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ผลของคอปเปอร์ฟอสไฟด์ที่มีต่อการแข็งตัวและโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมอะลูมิเนียม-ซิลิคอนชนิดไฮเปอร์ยูเทกติก

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Effects of copper(I)phosphide on solidification and microstructure of hypereutectic alumium-silicon alloys

Year (A.D.)

2000

Document Type

Thesis

First Advisor

อิทธิพล เดี่ยววณิชย์

Second Advisor

อุเมตะ, ทาคาเทรุ

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมโลหการ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2000.1119

Abstract

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อทราบถึงกลไกและข้อกำหนดของการลดขนาดซิลิคอนปฐมภูมิ จึงได้ทดลองเติมสารประกอบ Cu3P ลงในโลหะผสมอะลูมิเนียมที่มีปริมาณซิลิคอนร้อยละ 15 20 และ 25 โดยน้ำหนัก กำหนดให้ปริมาณฟอสฟอรัสที่เติมอยู่ในช่วงร้อยละ 0-0.1 โดยน้ำหนักการตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคพบว่า ซิลิคอนปฐมภูมิมีขนาดเล็กลงและกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอมากขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณฟอสฟอรัสที่เติม เพื่อทราบถึงปริมาณของฟอสฟอรัสที่สามารถละลายและคงอยู่ในโลหะผสมจึงได้ทำการตรวจวัดปริมาณฟอสฟอรัสในชิ้นงานหล่อด้วยวิธีเคมีวิเคราะห์ ในส่วนของการคำนวณลำดับการแข็งตัวของโลหะผสม 3 ธาตุที่ประกอบด้วยอะลูมิเนียมซิลิคอนและฟอสฟอรัสได้ใช้การขยายผลแบบจำลองเทอร์โมไดนามิกส์ของสารละลายแบบ regular และ sub-regular สำหรับระบบ 2 ธาตุ ผลการคำนวณความสามารถในการละลายของฟอสฟอรัสในโลหะผสมนั้นสอดคล้องกับผลการตรวจวัดปริมาณฟอสฟอรัสในชิ้นงานหล่อ กล่าวคือความสามารถในการละลายของฟอสฟอรัสในโลหะผสมเพิ่มสูงขึ้นตามอุณหภูมิที่สูงขึ้นและลดลงเมื่อปริมาณซิลิคอนในโลหะผสมสูงขึ้น และการวิเคราะห์ทางเทอร์โมไดนามิกส์ยังช่วยให้ทราบถึงปริมาณฟอสฟอรัสที่ละลายในโลหะผสมที่น้อยที่สุดที่จะทำให้เกิดการลดขนาดซิลิคอนปฐมภูมิได้ด้วยกลไกการเกิดนิวเคลียสเทียม ส่วนผลการทดลองสื่อให้เห็นว่าปริมาณฟอสฟอรัสที่เติมเพื่อให้การลดขนาดซิลิคอนปฐมภูมิได้ผลโดยสมบูรณ์ควรที่จะมีค่ามากกว่าความสามารถในการละลายของฟอสฟอรัส ณ อุณหภูมิที่ใช้เติม

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Mechanism and process parameters in the refinement of primary silicon are investigated. Cu3P is used as an additive for hyper-eutectic aluminum-silicon melt at silicon content of 15, 20, and 25 weight per cent and the amount of phosphorus addition from 0 to 0.1 weight per cent. Primary silicon size decreases and uniformly distributes with increasing amount of phosphorus addition. Chemical analysis of the specimen is performed to determine the retained phosphorus in the melt. Solidification sequence of the ternary alloys is also calculated using thermodynamic regular and sub-regular solution models of binary components. Phosphorus solubility in liquid melt is also calculated and agrees with the result from chemical analysis; it increases with temperature and decreases with silicon content. Thermodynamic analysis also indicates that there is a minimum limit of phosphorus addition to obtain the refinement effect. The amount of addition should be greater than the solubility limit to obtain the full effect of refinement. This is in agreement with the observed primary silicon size in cast specimen.

Link to Full Text

Share

COinS