دانشگاه صنعتی اصفهان مواد پیشرفته در مهندسی 2251-600X 37 4 2022 12 31 Determination of the Modified Hall-Petch Equation Constants and the Relationship Between the Microstructure and Mechanical Properties of AS7U3G Alloy تعیین ثابت‌های رابطه هال- پچ اصلاح شده و ارتباط خواص مکانیکی با ریزساختار آلیاژ AS7U3G 91 100 2473 10.29252/jame.37.4.91 FA میثم لشنی زند 1. دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی اصفهان بهزاد نیرومند 1. دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی اصفهان 0000-0002-4988-0753 بهزاد نیرومند 1. دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی اصفهان علی مالکی 2. دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article 2022 12 31 Mechanical properties of the alloys are a strong function of the average silicon particles size and the secondary dendrite arm spacing (SDAS). Modified Hall-Petch equation expresses the effects of these two microstructural parameters on the yield strength and ultimate tensile strength of the Al-Si based alloys. These microstructural parameters depen on parameters such as chemical composition, cooling rate and melt treatment. In this study, the effect of cooling rate on the  equation constants of the alloy were determined. For this purpose, the alloy was poured at 750 °C in three different molds including a sand mold, a preheated steel mold, and a water cooled steel mold. The Thermal and microstructural analysis showed that the cooling rate in the metal mold was 15.7 times higher than that of the sand mold, which resulted in a decrease of the SDAS from 54 micrometers to 17 micrometers. It was also found that by reducing the SDAS from 45 micrometers to 17 micrometers, the yield strength and tensile strength were increased by 16.5% and 6.5%, respectively. The modified Hall-Petch equation constants and the microstructure-mechanical properties relationships were then established by the microstructural and tensile test studies. خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیوم- سیلیسیم هیپویوتکتیک به‌­شدت تابع ابعاد تیغه‌­های سیلیسیم یوتکتیکی و فاصله بین بازوهای ثانویه دندریتی است. رابطه هال- پچ اصلاح شده اثر این دو متغیر ریزساختاری بر استحکام تسلیم و استحکام کششی آلیاژهای پایه آلومینیوم- سیلیسیم را نشان می­دهد. این دو متغیر ریزساختاری به متغیرهایی همچون ترکیب شیمیایی، سرعت سرد شدن و عملیات کیفی مذاب بستگی دارند. در این پژوهش اثر سرعت­ سرد شدن بر مشخصات ریزساختاری و خواص مکانیکی آلیاژ AS7U3G بررسی شده، ثوابت رابطه هال- پچ اصلاح شده برای این آلیاژ به‌­دست آمد. به این منظور آلیاژ از دمای 750 درجه سانتی­گراد در قالب­‌های ماسه‌ای، فلزی پیش­گرم شده و فلزی آبگرد ریخته شد. بررسی­‌های آنالیز حرارتی و متالوگرافی نشان داد که سرعت سرد شدن در قالب فلزی آبگرد 7/15 برابر بیشتر از قالب ماسه‌­ای بوده که درنتیجه باعث کاهش فاصله میانگین بازوهای ثانویه دندریتی از 54 میکرومتر به 17 میکرومتر شد. همچنین مشخص شد که با کاهش فاصله بازوهای ثانویه دندریتی از 45 میکرومتر به 17 میکرومتر استحکام تسلیم و استحکام کششی به‌­ترتیب 5/16 و 5/6 درصد افزایش می­یابد. در ادامه با بررسی­‌های متالوگرافی و انجام آزمون‌­های کشش، ثابت‌های رابطه هال- پچ اصلاح شده و ارتباط خواص کششی با ریزساختار آلیاژ به‌­دست آمد. https://jame.iut.ac.ir/article_2473_5e6bd7a6970cd4325e587f02667f7f73.pdf