تاثیر همزمان فوق گدازی مذاب و زمان نگهداری بر تغییرات ساختاری، مشخصه های انجمادی و سختی کامپوزیت Al-۲۰Mg۲Si-۲Cu

در این تحقیق تاثیر زمان های نگهداری مذاب برای مدت ۱۵، ۳۰ و ۴۵ دقیقه در فوق گدازی ۲۰۰، ۲۵۰ و۳۰۰ درجه سانتی گراد بر روی فازهای Mg۲SiP اولیه، Mg۲SiE یوتکتیکی، Al۵FeSi، Al۵Mg۸Si۶Cu۲،Al۲Cu، دمای تشکیل این فازها و نیز سختی کامپوزیت Al-۲۰Mg۲Si-۲Cu مورد بررسی قرار گرفت. مشاهدات ریزساختاری و آنالیز کمی نشان داد که بهترین بهسازی در فوق گدازی ۳۰۰ درجه سانتی گراد و زمان نگهداری ۱۵ دقیقه ایجاد شد. در مقایسه با نمونه مرجع که دارای ۱۰۰ درجه سانتی گراد فوق گدازی بود، شکل دندریتی و خشن ذرات Mg۲SiP به چندوجهی ریز تبدیل گردید. اندازه متوسط ذرات بطور چشمگیری از ۱۱۷۹ به ۵/۲۵۵ میکرومتر کاهش پیدا کرد. مساحت ذرات و نسبت ابعادی بترتیب به میزان ۸۳% و ۱۳% کاهش یافت. تعداد ذرات در واحد سطح از ۹ به ۵۷ افزایش پیدا کرد. فوق گدازی موجب تبدیل β-Fe سوزنی به فاز Fe- αخط چینی شد، هرچند تغییر محسوسی در ویژگی فازهای Mg۲SiE، Al۵Mg۸Si۶Cu۲ وAl۲Cu مشاهده نشد. ارتباط مناسبی بین دمای تشکیل و تغییر ساختاری فازMg۲SiP یافت شد. پس از اعمال فوق گدازی ۳۰۰ درجه سانتی گراد به مدت ۱۵دقیقه، دمای تشکیل فاز Mg۲SiP از ۳/۶۴۷ به ۴/۶۶۴ درجه سانتی گراد افزایش یافت. کامپوزیت هایی که تحت عملیات فوق گدازی قرار گرفتند صرفنظر از دما و زمان، سختی بالاتری نسبت به نمونه مرجع نشان دادند. بیشترین سختی به میزان ۱/۸۲ ویکرز بدست آمد که می تواند مرتبط با افزایش تعداد ذرات و کاهش فاصله بین ذرات باشد.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت ، Mg۲Si ، فوق گدازی ، ریزساختار ، آنالیز حرارتی