تاثیر عناصر اصلاح کننده ساختار بر خواص ریخته گری و مکانیکی آلیاژهای al-si-mg

با توجه به کاربرد روزافزون آلیاژهای ریختگی آلومینیوم در صنایع خودروسازی، هوا فضا نظامی، تحقیق پیرامون روشهای بهینه سازی خواص مکانیکی آنها را ضروری ساخته است . خواص مکانیکی آلیاژهای al - si وابسته به کنترل مرفولوژی فاز سیستم یوتکتیک در ریز ساختار می باشد و می تواند با استفاده از بهسازی شیمیایی در حالت مذاب و یا بهسازی حرارتی در حالت جامد صورت می پذیرد. در تحقیق حاضر تاثیر فرآیند بهسازی شیمیایی و حرارتی و همچنین سرعت سرد شدن بر روی ریز ساختار، خواصی مکانیکی و ریخته گری آلیاژ a 356 در نمونه های تهیه شده در قالب ماسه ای در مقاطع مختلف و نمونه های تهیه شده در قالب دائم مورد بررسی قرار گرفت . استرانسیم (0/02)، آنتیموان (0/2)mos و برای دستیابی به یک ساختار بهسازی شده مورد استفاده از 0/02, 0/003 و 0/08 درصد استرانسیم، 0/2, 0/1 و 0/3 درصد آنتیموان و 0/2, 0/05 و 0/5 درصد mos2 در قالب ماسه ای و دائم برای دستیابی به میزان بهینه عوامل بهساز مورد ارزیابی قرار گرفت . تغییرات ریز ساختاری ناشی از تغییر ریز ساختاری ناشی از تغییر سرعت انجماد فرآیند بهسازی و عملیات حرارتی با استفاده از آنالیز تصویری متصل به میکروسکپ نوری انجام پذیرفته و خواص مکانیکی با آزمایش خواص کششی، سختی و میکروسختی مورد بررسی واقع گردید. همچنین تاثیر عناصر اصلاح کننده ساختاری (sr و sb) بر روی سیالیت آلیاژ a 356 با استفاده از یک مدل تسمه ای در مقاطع نازک ارزیابی گردید. نتایج نشان می دهد که بیشترین بهبود خواص مکانیکی در نمونه های تهیه شده در قالب ماسه ای و در مقاطع ضخیم تر (سرعت سرد شدن کمتر) با استفاده از عنصر sr شده است ، در حالیکه در نمونه های تهیه شده در قالب دائم عنصر sb اثر مطلوب تری بر بهبود خواص مکانیکی داشته است . همچننی تاثیر فرآیند بهسازی و سرعت سرد شدن بر ریز ساختار آلیاژ مکانیک داشته است . همچنین تاثیر فرآیند بهسازی و سرعت سرد شدن بر ریز ساختار آلیاژ a 365 پس از حرارت بررسی گردید و مشخص شد که اختلاف بین حالت بهسازی نشده و بهسازی شده در نمونه نمونه های تهیه شده در قالب ماسه ای و در مقاطع ضخیم تر از اهمیت بیشتری نسبت به نمونه های تهیه شده در قالب دائم برخودار می باشد. در نمونه های تهیه شده در قالب دائم شکل ذرات فاز سیلیسیم یوتکنیک در حالت بهسازی نشده و بهسازی شده به لحاظ کروی بودن و اندازه تقریبا یکسان می گردد و علت این امر شکست شدن ذرات سیلیسیم در حین عملیات حرارتی محلولی در نمونه های بهسازی نشده است . در حالیکه در حالت بهسازی شده درشت شدن ذرات در حال رخ دادن می باشد. در نمونه های تهیه شده در قالب ماسه ای اختلاف ریز ساختار نمونه های در شرایط بهسازی نشده و بهسازی شده حتی پس از عملیات حرارتی مشهود می باشد. مشخص گردید که هر میزان ذرات سییسیم بزرگتر باشند، بهبود خواص ناشی از فرآیند بهسازی و یا عملیات حرارتی بارزتر خواهد بود. همچنین ارتباط بین ریز ساختار و خواص مکانیکی نمونه ها در شرایط مختلف ارزیابی شد. در همین رابطه مشخص گردید که پارامترهای قطر متوسط ذرات بر واحد سطح به نحو مطلوبی می توانند خواص مکانیکی را پیشگویی نماید.