بررسی ریزساختار و ترکیب آلیاژ ریختگی منیزیم- نقره- سریم- زیرکونیم (‏QE22‎‏)‏

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مواد، دانشگاه تبریز

2 کارشناس، گروه مهندسی مواد، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

3 کارشناس ارشد، شرکت مهندسی دقیق فلز ایرانیان، تهران‏

4 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مواد، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

5 دانشیار، گروه مهندسی مواد، دانشگاه تبریز،

doi
10.22034/frj.2019.152201.1056
چکیده

ریزساختار انجمادی آلیاژ  ریختگی منیزیم- نقره- سریم- زیرکونیم  موسوم به آلیاژ QE22 مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا شبیه‌سازی ترمودینامیکی توسط نرم‌افزار JMatPro انجام شد. سپس برای آزمایش‌های تجربی، عملیات ذوب، آلیاژسازی و ریخته‌گری با استفاده از دستگاه ریخته‌گری کم‌فشار تحت اتمسفر آرگون انجام شد.  همچنین برای عملیات حرارتی T6، نمونه‌ها در دمای ۵۲۵ درجه سانتی‌گراد حرارت دیده و سپس در آب  کوئنچ شدند و در دمای ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد پیرسازی شدند. برای مطالعات ریزساختاری و فازی از میکروسکوپ‌های نوری و  الکترونی روبشی مجهز به آنالیز EDS و دستگاه XRD استفاده شده است. سختی‌سنجی به روش برینل انجام گرفت. آنالیزها نشان داد که آلیاژ حاوی ۲۴/۲‎ درصد وزنی نقره، ۵۲/۱‎ درصد وزنی عناصر قلیایی و ۵۵/۰‎ درصد وزنی زیرکونیم است. بررسی‌های میکروسکوپی و آنالیز تصویر نشان داد که ۱‎ ± ۹۳ درصد ریزساختار شامل زمینه منیزیم اشغال شده و فازهای یوتکتیک در داخل دندریت‫ها پراکنده شده است. نتایج آنالیز EDS نشان داد که برخلاف زیرکونیم، نقره و فلزات قلیایی انحلال قابل توجهی در فاز زمینه دارند. در نهایت با عملیات حرارتی محلول‌سازی و پیر‌سازی، سختی آلیاژ از 43 تا ۴۸ برینل افزایش یافته است.