تعیین ثابت‌های رابطه هال- پچ اصلاح شده و ارتباط خواص مکانیکی با ریزساختار آلیاژ AS7U3G

خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیوم- سیلیسیم هیپویوتکتیک به‌­شدت تابع ابعاد تیغه‌­های سیلیسیم یوتکتیکی و فاصله بین بازوهای ثانویه دندریتی است. رابطه هال- پچ اصلاح شده اثر این دو متغیر ریزساختاری بر استحکام تسلیم و استحکام کششی آلیاژهای پایه آلومینیوم- سیلیسیم را نشان می­دهد. این دو متغیر ریزساختاری به متغیرهایی همچون ترکیب شیمیایی، سرعت سرد شدن و عملیات کیفی مذاب بستگی دارند. در این پژوهش اثر سرعت­ سرد شدن بر مشخصات ریزساختاری و خواص مکانیکی آلیاژ AS7U3G بررسی شده، ثوابت رابطه هال- پچ اصلاح شده برای این آلیاژ به‌­دست آمد. به این منظور آلیاژ از دمای 750 درجه سانتی­گراد در قالب­‌های ماسه‌ای، فلزی پیش­گرم شده و فلزی آبگرد ریخته شد. بررسی­‌های آنالیز حرارتی و متالوگرافی نشان داد که سرعت سرد شدن در قالب فلزی آبگرد 7/15 برابر بیشتر از قالب ماسه‌­ای بوده که درنتیجه باعث کاهش فاصله میانگین بازوهای ثانویه دندریتی از 54 میکرومتر به 17 میکرومتر شد. همچنین مشخص شد که با کاهش فاصله بازوهای ثانویه دندریتی از 45 میکرومتر به 17 میکرومتر استحکام تسلیم و استحکام کششی به‌­ترتیب 5/16 و 5/6 درصد افزایش می­یابد. در ادامه با بررسی­‌های متالوگرافی و انجام آزمون‌­های کشش، ثابت‌های رابطه هال- پچ اصلاح شده و ارتباط خواص کششی با ریزساختار آلیاژ به‌­دست آمد.

کلیدواژه ها:

Aluminum-Silicon alloy ، modified Hall-Petch equation ، SDAS ، mechanical properties. ، آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیم ، آلیاژ AS7U3G ، معادله هال- پچ اصلاح شده ، فاصله بازوهای ثانویه دندریتی ، خواص مکانیکی.