اثر مقادیر جزئی اسکاندیم بر ریزساختار آلیاژ آلومینیم سری ۷۰۰۰ در شرایط ریختگی، همگن سازی شده و پیرسختی شده مصنوعی

دو آلیاژ Al-Zn-Mg-Cu با مقدار زیرکونیم مساوی و اسکاندیم متفاوت (۰۵/۰ و ۱/۰ درصدوزنی) تحت عملیات ذوب در کوره مقاومتی و ریخته گری در قالب چدنی قرار گرفته و پس از انجام آزمایش های ICP، کوانتومتری و DSC، تحت عملیات همگن کردن، انحلال و عملیات حرارتی T۶‎ قرار گرفتند. با استفاده از مشاهدات میکروسکپی و آنالیز DSC، دما و زمان همگن کردن نمونه های آلیاژ به ترتیب °C۵۰۰ و ۱۲ ساعت برای آلیاژ Al-Zn—Mg-Cu-۰.۱Sc-‎‎۰.۰۹Zr‎ و °C۴۹۰ و ۱۲ ساعت برای آلیاژ Al-Zn-Mg-Cu-۰.۰.۰۵Sc-۰.۰۹Zr‎ به دست آمد. آلیاژها در دمای انحلال حاصل از نتایج آزمایش سختی و مشاهدات میکروسکپی توسط FESEM تحت عملیات انحلال قرار گرفته و سپس در دمای C°۱۲۰ به مدت ۱۲ ساعت تحت عملیات حرارتی T۶‎ قرار گرفتند. بررسی های میکروسکپی نشان داد که فازهای غالب در ریزساختار ریختگی T(Al۲Mg۳Zn۳)‎ همراه با محلول جامد مس و فاز MgZn۲‎ است و فاز یوتکتیک ۱۰ درصد ریزساختار را تشکیل می دهد. بررسی ریزساختار ریختگی و همگن شده نشان داد که هیچ فاز حاوی اسکاندیم و زیرکونیمی در ریزساختار وجود ندارد. پس از انجام عملیات همگن کردن مقدار فاز یوتکتیک به ۳ درصد کاهش یافت. فاز غالب مشاهده شده در ریزساختار همگن شده، فازهای حاوی آهن است. پس از عملیات انحلال، کسر حجمی فاز یوتکتیک ثابت مانده و فاز MgZn۲‎ در زمینه حل شد. پس از انجام عملیات حرارتی T۶‎ در دمای °C۱۲۰، نانو ذراتAl۳(Sc,Zr) ‎ و MgZn۲‎ در مرزهای دانه ای و درون ریزساختار مشاهده شد.

کلیدواژه ها:

Al-Zn-Mg-Cu ، اسکاندیم ، زیرکونیم ، ریزساختار ، عملیات حرارتی