بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژهای Al-2Ni-xMn به عنوان جایگزین آلیاژ هیپویوتکتیک Al-4Ni

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره) قزوین

2 دانشیار، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره) قزوین

3 استاد، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره) قزوین

10.22034/frj.2021.303426.1138

چکیده

در تحقیق حاضر، ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژهای Al-2Ni-xMn به‌عنوان جایگزین آلیاژهای هیپویوتکتیک Al-4Ni مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نمونه‌های مذاب حاوی 2 درصد وزنی نیکل و 1، 2 و 4 درصد وزنی منگنز تهیه شده و تحت دو سرعت متفاوت (5/3 و 4/10 درجه سانتیگراد بر ثانیه) منجمد شدند. بر اساس نتایج به‌دست آمده، در سرعت انجماد کم، استحکام کششی، کرنش شکست و چقرمگی آلیاژ Al-2Ni-1Mn به ترتیب حدود 26، 115 و 137 درصد بیش از خواص مذکور در آلیاژ Al-4Ni است اما افزودن مقادیر بیشتر منگنز، موجب افت خواص کششی می‌شود‌. با افزایش سرعت انجماد، به واسطه کاهش ابعاد و توزیع مناسب رسوبات بین‌فلزی غنی از نیکل و منگنز و تخلخل‌ها در ریزساختار، کاهش فاصله بین بازوهای ثانویه دندریتی و اندازه دانه‌ها، خواص مکانیکی آلیاژهای غنی از منگنز به‌میزان قابل ملاحظه‌ای بهبود می‌یابد. بهترین خواص کششی مربوط به نمونه Al-2Ni-1Mn ریخته‌گری شده در قالب مسی است که در آن استحکام کششی، کرنش شکست و چقرمگی به ترتیب 50، 200 و 330 درصد بیش از خواص مذکور در آلیاژ Al-4Ni منجمد شده تحت سرعت 5/3 درجه سانتیگراد بر ثانیه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات