تاثیر همزمان بیسموت، شرایط سرد شدن و پیرسازی مصنوعی بر روی کارایی آلیاژ ریختگی Al-8Si-0.3Mg
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی شیمی و مواد، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئینزهرا، قزوین، ایران،
doi
10.22034/frj.2018.150301.1052چکیده
در این تحقیق تأثیر همزمان افزودن درصدهای مختلف بیسموت و سرعت سرد شدن بر بازدهی آلیاژ ریختگی Al-8Si-0.3Mg پس از انجام عملیات حرارتی T6 مورد ارزیابی قرار گرفت. سرعت سرد شدن با استفاده از آنالیز منحنی سرد شدن و مشتقِ دوم آن محاسبه شد. یک مدلِ پلهای با ضخامتهای مختلف بهمنظور به دست آوردن چهار سرعت سرد شدن متفاوت (55/0 تا 6 درجه سانتیگراد بر ثانیه) طراحی شد. ریزساختار نمونهها توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی(SEM) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نمونههایی که توسط بیسموت بهسازی شده و در سرعتهای بالاتری سرد شدهاند زمان کمتری برای آنیل انحلالی و کرویشدن سیلیسیم یوتکتیک نیاز دارند. همچنین نتایج آزمایش کشش بر روی نمونههای عملیات حرارتی شده نشان داد که بیشترین استحکام تسلیم (2/142مگا پاسگال)، استحکام کششی نهایی (235مگا پاسگال) و ازدیاد طول قبل از شکست (1/6 %) در نمونه حاوی 5/0% بیسموت که در بالاترین سرعت سرد شده است (6 درجه سانتیگراد بر ثانیه) به دست آمد. سطح شکست نمونههای آرام سرد شده عموماً حاوی مناطق کلیواژ و بیانگر حالت شکستِ ترد و در نتیجه، کمبودن انعطافپذیری بود. در حالی که سطح شکست نمونههای سرد شده در سرعتهای بالاتر شامل دیمپل و حالت شکستِ نرم بود. کانتور اندیس کیفیت که برای پیشبینی کیفیتِ قطعات عملیات حرارتی شده حاوی درصدهای متفاوت بیسموت و با سرعتهای مختلف سرد شدن مورد استفاده قرار گرفت، نشان داد که بالاترین اندیس (8/352 مگاپاسکال) برای نمونه حاوی 5/0% بیسموت و سرد شده در سرعت 6 درجه سانتیگراد بر ثانیه به دست آمد.