اثر مقادیر جزئی اسکاندیم بر ریزساختار آلیاژ آلومینیم سری 7000 در شرایط ریختگی، همگنسازی شده و پیرسختی شده مصنوعی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
2 استاد، گروه مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
3 استاد، گروه مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
doi
10.22034/frj.2019.165921.1069چکیده
دو آلیاژ Al-Zn-Mg-Cu با مقدار زیرکونیم مساوی و اسکاندیم متفاوت (05/0 و 1/0 درصدوزنی) تحت عملیات ذوب در کوره مقاومتی و ریختهگری در قالب چدنی قرار گرفته و پس از انجام آزمایشهای ICP، کوانتومتری و DSC، تحت عملیات همگنکردن، انحلال و عملیات حرارتی T6 قرار گرفتند. با استفاده از مشاهدات میکروسکپی و آنالیز DSC، دما و زمان همگنکردن نمونههای آلیاژ به ترتیب °C500 و 12 ساعت برای آلیاژ Al-Zn—Mg-Cu-0.1Sc-0.09Zr و °C490 و 12 ساعت برای آلیاژ Al-Zn-Mg-Cu-0.0.05Sc-0.09Zr به دست آمد. آلیاژها در دمای انحلال حاصل از نتایج آزمایش سختی و مشاهدات میکروسکپی توسط FESEM تحت عملیات انحلال قرار گرفته و سپس در دمای C°120 به مدت 12 ساعت تحت عملیات حرارتی T6 قرار گرفتند. بررسیهای میکروسکپی نشان داد که فازهای غالب در ریزساختار ریختگی T(Al2Mg3Zn3) همراه با محلول جامد مس و فاز MgZn2 است و فاز یوتکتیک 10 درصد ریزساختار را تشکیل میدهد. بررسی ریزساختار ریختگی و همگن شده نشان داد که هیچ فاز حاوی اسکاندیم و زیرکونیمی در ریزساختار وجود ندارد. پس از انجام عملیات همگنکردن مقدار فاز یوتکتیک به 3 درصد کاهش یافت. فاز غالب مشاهده شده در ریزساختار همگنشده، فازهای حاوی آهن است. پس از عملیات انحلال، کسر حجمی فاز یوتکتیک ثابت مانده و فاز MgZn2 در زمینه حل شد. پس از انجام عملیات حرارتی T6 در دمای °C120، نانو ذراتAl3(Sc,Zr) و MgZn2 در مرزهای دانهای و درون ریزساختار مشاهده شد.