تاثیر همزمان فوق‌گدازی مذاب و زمان نگهداری بر تغییرات ساختاری، مشخصه‌های انجمادی و سختی کامپوزیت Al-20Mg2Si-2Cu

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مواد، شیمی و پلیمر- مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا- قزوین

2 استاد، موسسه بین المللی فناوری مالزی-ژاپن

3 پسا دکترا، دانشگاه تکنولوژی مالزی

10.22034/frj.2022.322231.1147

چکیده

در این تحقیق تاثیر زمان‌های نگهداری مذاب برای مدت 15، 30 و 45 دقیقه در فوق‌گدازی 200، 250 و300 درجه سانتی‌گراد بر روی فازهای Mg2SiP اولیه، Mg2SiE یوتکتیکی، Al5FeSi، Al5Mg8Si6Cu2 ،Al2Cu، دمای تشکیل این فازها و نیز سختی کامپوزیت‌Al-20Mg2Si-2Cu مورد بررسی قرار گرفت. مشاهدات ریزساختاری و آنالیز کمی نشان داد که بهترین بهسازی در فوق‌گدازی 300 درجه سانتی‌گراد و زمان نگهداری 15دقیقه ایجاد شد. در مقایسه با نمونه مرجع که دارای 100 درجه سانتی‌گراد فوق‌گدازی بود، شکل دندریتی و خشنِ ذرات Mg2SiP به چندوجهیِ ریز تبدیل گردید. اندازه متوسط ذرات بطور چشمگیری از 1179 به 5/255 میکرومتر کاهش پیدا کرد. مساحت ذرات و نسبت ابعادی بترتیب به میزان 83% و 13% کاهش یافت. تعداد ذرات در واحد سطح از 9 به 57 افزایش پیدا کرد. فوق‌گدازی موجب تبدیل β-Fe سوزنی به فازFe- αخط‌چینی شد، هرچند تغییر محسوسی در ویژگی فازهای Mg2SiE، Al5Mg8Si6Cu2 وAl2Cu مشاهده نشد. ارتباط مناسبی بین دمای تشکیل و تغییر ساختاری فازMg2SiP یافت شد. پس از اعمال فوق‌گدازی 300 درجه سانتی‌گراد بمدت 15دقیقه، دمای تشکیل فاز Mg2SiP از 3/647 به 4/664 درجه سانتی‌گراد افزایش یافت. کامپوزیت‌هایی که تحت عملیات فوق‌گدازی قرار گرفتند صرفنظر از دما و زمان، سختی بالاتری نسبت به نمونه مرجع نشان دادند. بیشترین سختی بمیزان 1/82 ویکرز بدست آمد که می‌تواند مرتبط با افزایش تعداد ذرات و کاهش فاصله بین ذرات باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


  • تاریخ دریافت: 09 دی 1400
  • تاریخ بازنگری: 21 دی 1400
  • تاریخ پذیرش: 05 بهمن 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 05 بهمن 1400