تاثیر همزمان بیسموت، شرایط سرد شدن و پیرسازی مصنوعی بر روی کارایی آلیاژ ریختگی Al-۸Si-۰.۳Mg

در این تحقیق تاثیر هم زمان افزودن درصدهای مختلف بیسموت و سرعت سرد شدن بر بازدهی آلیاژ ریختگی  Al-۸Si-۰.۳Mg‎ پس از انجام عملیات حرارتی T۶‎ مورد ارزیابی قرار گرفت. سرعت سرد شدن با استفاده از آنالیز منحنی سرد شدن و مشتق دوم آن محاسبه شد. یک مدل پله ای با ضخامت های مختلف به منظور به دست آوردن چهار سرعت سرد شدن متفاوت (۵۵/۰ تا ۶ درجه سانتی گراد بر ثانیه) طراحی شد. ریز‎ساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی(SEM) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نمونه هایی که توسط بیسموت بهسازی شده و در سرعت های بالاتری سرد شده اند زمان کمتری برای آنیل انحلالی و کروی شدن سیلیسیم یوتکتیک نیاز دارند. همچنین نتایج آزمایش‎ ‎کشش بر روی نمونه های عملیات حرارتی شده نشان داد که بیشترین استحکام تسلیم (۲/۱۴۲مگا پاسگال)، استحکام کششی‎ ‎نهایی (۲۳۵مگا پاسگال) و ازدیاد طول قبل از شکست (۱/۶ %) در نمونه حاوی‎ ‎۵/۰% بیسموت که در بالاترین سرعت سرد شده است (۶ درجه سانتی گراد بر ثانیه)‎ ‎به دست آمد. سطح شکست نمونه های آرام سرد شده عموما حاوی مناطق کلیواژ و بیانگر حالت شکست ترد و در نتیجه، کم بودن انعطاف پذیری بود. در حالی که سطح شکست نمونه های سرد شده در سرعت های بالاتر شامل دیمپل و حالت شکست نرم بود. کانتور اندیس کیفیت که برای پیش بینی کیفیت قطعات عملیات حرارتی شده حاوی درصدهای متفاوت بیسموت و با سرعت های مختلف سرد شدن مورد استفاده قرار گرفت، نشان داد که بالاترین اندیس (۸/۳۵۲ مگاپاسکال) برای نمونه حاوی ۵/۰% بیسموت و سرد شده در سرعت ۶ درجه سانتی گراد بر ثانیه به دست آمد.‎ ‎

کلیدواژه ها:

آلومینیم ، بهسازی ، بیسموت ، عملیات حرارتی ، خواص مکانیکی