پژوهشنامه ریخته گری

پژوهشنامه ریخته گری

تاثیر انجماد نفوذی‌ کنترل شده بر افزایش سینتیک همگن سازی آلیاژ ۷۰۶۸ آلومینیم

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجو کارشناسی ارشد، بخش مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
2 استادیار، دانشکده مهندسی شیمی و مواد، دانشگاه صنعتی سیرجان
3 استاد، بخش مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
10.22034/frj.2024.456741.1194
چکیده
در این پژوهش آلیاژ ۷۰۶۸ که در دسته آلیاژهای کارپذیر آلومینیم است. با دو روش انجماد نفوذی کنترل شده و انجماد معمولی تولید شد و تاثیر انجمادی نفوذی کنترل شده بر افزایش سینتیک همگن‌سازی این آلیاژ بعد از ۶ و ۱۲ ساعت عملیات حرارتی همگن‌سازی به کمک آنالیزهای EDS نقطه‌ای بررسی گردید. نتایج حاصل از آنالیزهای EDS نقطه‌ای نشان داد که آلیاژ تهیه شده به روش انجماد نفوذی کنترل شده بعد از گذشت ۱۲ ساعت عملیات حرارتی همگن‌سازی، ترکیب شیمیایی یکنواخت‌تری نسبت به آلیاژ با انجماد معمولی دارد. آلیاژ تهیه شده به روش انجماد نفوذی کنترل شده در مقایسه با انجماد معمولی با جوانه زنی سریع و پرشمار و عدم برقراری شرایط تعادل در فصل مشترک جامد/ مایع در مراحل اولیه انجماد همراه است که منجر به انباشت قابل توجهی از جاهای خالی در ریزساختار شده و افزایش سینتیک همگن‌سازی آلیاژ با انجماد نفوذی کنترل شده را به همراه دارد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1]  Hatch J.E., Aluminum: Properties and Physical Metallurgy. American Society for Metals, 1984.
[2]  Eskin D.G., Suyitno., Katgerman L. Mechanical properties in the semi-solid state and hot tearing of aluminium alloys, Prog. Mater. Sci., 2004, 49(5) 629–711. Doi: https://doi.org/10.1016/S0079-6425(03)00037-9.
[3]  Lin S., Aliravci C., Pekguleryuz M. Hot-tear susceptibility of aluminum wrought alloys and the effect of grain refining, Metallurgical and Materials Transactions A, 2007, 38(5) 1056–68. Doi: 10.1007/s11661-007-9132-7.
[4]  Shan L., A study of hot tearing in wrought Aluminium alloys, Université du Québec à Chicoutimi, Quebec, Canada, 1999.
[5]  Symeonidis K., The Controlled Diffusion Solidification Process: Fundamentals and Principles. Worcester Polytechnic Institute, 2009.
[6]  de Figueredo A., Science and Technology of Semi-solid Metal Processing, North American Die Casting Association, 2001.
[7]  Khalaf A.A., Controlled diffusion solidification: process mechanism and parameter study. Ph.D. Thesis, McMaster University, Hamilton, ON, Canada, 2010.
[8]  Birsan G., Shaped Casting of Aluminum Wrought Alloys by Controlled Diffusion Solidification (CDS) in a Tilt-Pour Gravity Casting Process, MSc Thesis, McMaster University, 2011.
[9]  Ghiaasiaan R., Controlled Diffusion Solidification Process (CDS) of Al-7xxx Wrought Alloys: Heat Treatments, Microstructures and Mechanical Properties. McMaster University, Hamilton, Ontario, 2015.
[10]   Saha D., Shankar S., Apelian D., Makhlouf M.M., Casting of aluminum-based wrought alloys using controlled diffusion solidification. Metallurgical and Materials Transactions A, 2004, 35(7) 2174–80. Doi: 10.1007/s11661-004-0167-8.
[11]   Pourgharibshahi M., Saghafian H., Divandari M., Timelli G. Controlled diffusion solidification pathway of an AA 7xxx Series aluminum alloy, Metall Mater Trans A, 2019, 50(1) 326–35. Doi: 10.1007/s11661-018-5000-x.
[12]   Xie F., Yan X., Ding L., Zhang F., Chen S., Chu M., Chang YA. A study of microstructure and microsegregation of aluminum 7050 alloy. Materials Science and Engineering: A 2003, 355, 144–53. Doi: 10.1016/S0921-5093(03)00056-X.
[13]   Kai W., Baiqing X., Yongan Z., Guojun W., Xiwu L., Zhihui L., Shuhui H., Hongwei L., Microstructure evolution of a high zinc containing Al-Zn-Mg-Cu alloy during homogenization, Rare Metal Materials and Engineering, 2017, 46(4) 928–34. Doi: https://doi.org/10.1016/S1875-5372(17)30124-8.
[14]   Fan X., Jiang D., Meng Q., Zhong L. The microstructural evolution of an Al–Zn–Mg–Cu alloy during homogenization, Materials Letter, 2006, 60(12) 1475–9. Doi: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2005.11.049.
[15]   Hanlon D.N., Rainforth W.M., Some observations on cyclic deformation structures in the high-strength commercial aluminum alloy AA 7150, Metallurgical and Materials Transactions A, 1998, 29(11) 2727–36. Doi: 10.1007/s11661-998-0313-9.
[16]   Eivani A.R., Ahmed H., Zhou J., Duszczyk J., Evolution of grain boundary phases during the homogenization of AA7020 aluminum alloy, Metallurgical and Materials Transactions A, 2009, 40 (3) DOI 101007/S11661-008-9741-9 2009, 40. Doi: 10.1007/s11661-008-9741-9.
[17]   Cong F., Zhao G., Jiang F., Tian N., Li R. Effect of homogenization treatment on microstructure and mechanical properties of DC cast 7X50 aluminum alloy, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2015, 25(4) 1027–34. Doi: https://doi.org/10.1016/S1003-6326(15)63694-9.
[18]   Khalaf A. Controlled Diffusion Solidification: Process Mechanism and Parameter Study. 2010.
[19]   Taylor J.R., An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements. University Science Books, 1997.
[20]   Embury J.D., Nicholson R.B., The nucleation of precipitates: The system Al-Zn-Mg, Acta Metallurgica 1965, 13(4) 403–17. Doi: https://doi.org/10.1016/0001-6160(65)90067-2.
[21]        سیف الهی م.، توکلی م.، عباسی م.، تاثیر عملیات همگن‌سازی بر ریزساختار و سختی ساختار ریختگی سوپرآلیاژ  GTD۱۱۱. مجله مواد و فناوری‌های پیشرفته 1396، 6(4) 25-32. doi: 10.30501/jamt.2018.70378
دوره 8، شماره 1 - شماره پیاپی 24
بهار و تابستان
تابستان 1403
صفحه 39-50

  • تاریخ دریافت 21 اردیبهشت 1403
  • تاریخ بازنگری 17 تیر 1403
  • تاریخ پذیرش 17 تیر 1403