6778

بررسي تاثير حرارت دهي مادون قرمز بر سختي و ريزساختار آلياژ آلومينيوم 2024

كارشناسي

متالورژي صنعتي

1399

دكتر باقر محمد صادقي - دكتر بهمن ميرزاخاني

1399/04/14

مواد و متالورژي

Effect of Infrared Rapid Heating on Hardness and Microstructure of AA2024

آلياژهاي آلومينيوم سري 2xxx از جمله آلياژهايي هستند كه براي توليد ﻗﻄﻌﺎت و ﺳﺎزهﻫﺎﻳﻲ در صنعت هوافضا و خودروسازي ﻛﻪ در آﻧﻬﺎ ﻧﺴﺒﺖ اﺳﺘﺤﻜﺎم ﺑﻪ وزن ﺑﺎﻻ ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز اﺳﺖ، استفاده مي‌شود. اين آلياژها عمليات حرارتي پذير بوده و براي افزايش استحكام و سختي آن‌ها عمدتا از عمليات پيرسختي استفاده مي‌شود. اين عمليات حرارتي مي‌تواند با استفاده از روش هاي حرارت‌دهي سريع مانند حرارت‌دهي در كوره مادون قرمز، حمام نمك، ليزر و كوره القايي انجام شود و بدين ترتيب سرعت فرآيندهاي نفوذي در طي عمليات پيرسازي، مانند جوانه‌زني و رشد رسوبات و فازهاي ثانويه، به طرز قابل توجهي بهبود مي‌يابد. با استفاده از روش حرارت‌دهي سريع و شيب حرارت‌دهي بالاي آن، مي‌توان در مدت زمان كمتر و با صرفه جويي در مصرف انرژي، به خواص مورد نظر آلياژ دست يافت. در اين تحقيق، با انجام سيكل‌هاي عمليات حرارتي مختلف و پيرسازي نمونه با استفاده از كوره مادون قرمز، تاثير حرارت‌دهي سريع بر سختي و ريزساختار آلياژ آلومينيوم 2024 مورد مطالعه و بررسي آزمايشگاهي قرار گرفت. به اين منظور عمليات محلول سازي با كوره مقاومتي در دماي ℃490 و به مدت 2 ساعت انجام گرفت. سپس برخي نمونه‌ها در آب سرد شده و برخي ديگر به مدت 30 دقيقه در نيتروژن مايع مجددا سريع سرد شدند. سپس نمونه‌ها در دماي 190℃ و به مدت زمان‌هاي 12،8،6،4،2و 18 ساعت در كوره مادون قرمز و يا خشك‌كن پيرسخت شدند. سپس آزمايش سختي و كشش بر روي نمونه‌ها انجام شد و ريزساختار آلياژ به وسيله ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و همچنين دستگاه XRD مورد بررسي قرار گرفت و قطر ميانگين دانه‌ها نيز توسط برنامه MIP محاسبه شد. حرارت‌دهي سريع در كوره مادون قرمز موجب افزايش سختي، استحكام تسليم و استحكام نهايي كششي در آلياژ شده و زمان فرآيند پيرسازي را كاهش داده است.