15741

15741

بررسي تاثير عناصر زيركونيم و مس بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژهاي آلومينيم - منيزيم

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

فروردين ماه 1395

فروردين ماه 1395

دكتر سعيد شبستري

مواد و متالورژي

چكيده در ميان آلياژهاي آلومينيم، آلياژجديد نورديAlMg6با توجه به ويژگي¬هايي نظير نسبت استحكام به وزن مناسب، مقاومت به خوردگي مناسب به خصوص در محيط¬هاي دريايي، حساسيت كم به تردي در دماهاي پايين و غيره، در صنايع نظامي و غيرنظامي، به خصوص صنايع دريايي، مورد استفاده قرار مي¬گيرد. در اين تحقيق دو هدف عمده دنبال شده است. در ابتدا عوامل تاثيرگذار بر ريزساختار اين آلياژها در حين ريخته¬گري مورد بررسي قرار گرفت تا نمونه¬ها با شرايط مناسب¬تري آماده مراحل بعدي توليد يعني عمليات ترمومكانيكي H34شوند. در اين بخش از آناليز حرارتي جهت بررسي دقيق¬تر نقش اين عوامل استفاده شد. در هدف بعد كه بخش اصلي كار را در بر مي¬گرفت، تاثيرعناصر آلياژي مس و زيركونيم در جلوگيري از افت خواص مكانيكي ناشي از پايدارسازي آلياژ AlMg6بررسي شد. در آزمايش¬ها، آلياژهاي توليدي بعد از ريخته¬گري در قالب فلزي تحت عمليات حرارتي محلولي در دماي ℃510 به مدت 16ساعت قرار گرفتند. سپس نمونه¬ها بعد از كوئنج شدن از دماي فوق،35% نورد سرد شدند و در نهايت در زمان¬هاي مختلف تا بازه 1 هفته در دماي ℃180 نگه داشته شدند. بعد از انجام پايدارسازي، تاثير اين عمليات حرارتي بر ريزساختار و خواص مكانيكي نمونه-ها مورد بررسي و تحليل قرار گرفت. نتايج نشان داد در تمامي نمونه¬ها با انجام پايدارسازي، جدايش منيزيم از محلول جامد به مرزدانه¬ها و مرز دندريت¬ها روي داده است. از آنجا كه مكانيزم اصلي استحكام بخشي اين آلياژها استحكام محلول جامد بعد از كارسرد است، جدايش منيزيم و بازيابي نابه¬جايي¬ها باعث افت30درصدي سختي آلياژ AlMg6بعد از 7 روز پايدارسازي شده است. اين مشكل تحت عنوان پيرنرمي در توليد اين آلياژها بسيار مطرح است. با افزودن عناصر آلياژي مختلف نشان داده شد آلياژ AlMg6 + 0.5%Wt.Mn + 0.4%Wt.Cu + 0.2%Wt.Zrتنها 7 درصد افت سختي داشته است. همچنين آزمايش ريزسختي افتي را بعد از 7روز پايدارسازي در اين آلياژ نشان نداد. نتايج آزمايش كشش نمونه¬هاي 20% نورد سرد شده نيز نشان داد استحكام تسليم آلياژ AlMg6بعد از يك هفته پايدارسازي MPa120 افت داشته است در حالي كه با افزودن عناصر آلياژي اين افت استحكام تسليم به MPa 70 تقليل يافته است.استحكام بيشينه آلياژ AlMg6بعد از يك هفته پايدارسازي از 350 به MPa 300 و در آلياژAlMg6 + 0.5Mn+ 0.4Cu + 0.2Zr از 375 به Mpa335رسيده است. واژه‌هاي كليدي:آلياژ AlMg6، ريخته¬گري، آناليز حرارتي، عمليات حرارتي، عناصر آلياژي،عمليات ترمو-مكانيكي، پيرنرمي .