بررسی تشکیل رسوبات غنی از مس در ساختار آلیاژ za27 متاثر از شرایط انجمادی

به منظور دستیابی به استحکام و دمای کارکرد بالاتر، خانواده ای از آلیاژهای روی-آلومینیوم تحت عنوان آلیاژهای za در سه دهه ی اخیر گسترش یافته اند. در این بین آلیاژ 27-za بالاترین استحکام، پایین ترین چگالی و بهترین خواص سطحی در این گروه را دارد. تحقیقات نشان داده است که حضور مس در مقادیر بالای 3-2 درصد وزنی به خصوص در حالت ریختگی در ماسه، موجب بهبود خواص سطحی این آلیاژها می شود. در این راستا و به منظور بررسی نظام مند ریزساختار آلیاژ 27-za، میکروساختارهای متفاوتی از نمونه های آلیاژ دوتایی 27%al-zn و آلیاژهای سه تایی (4%،3%،2%و1%)cu-27%al-zn تحت گستره ای از عوامل حرارتی، در شرایط ریخته گری تبریدی در قالب ماسه ای در این تحقیق تولید شدند. منحنی های سرمایش این آلیاژها در فواصل معین از مبرد بدست آمد و پارامترهای حرارتی نمونه ها نیز محاسبه شدند. همچنین پارامترهای میکروساختاری کلیه نمونه ها شامل نوع و درصد فازهای مختلف توسط تصاویر متالوگرافی، میکروسکوپ الکترونی، آنالیز کمی ترکیب شیمیایی و تفرق اشعه ایکس، در 5 نقطه با فاصله ی معین از مبرد بدست آمد. در مورد رسوبات غنی از مس، چگونگی تشکیل و توزیع آنها توسط آنالیزهای کمی فازی بررسی شد. در نهایت نتایج حاکی از تشکیل دانه های هم محور در کلیه نمونه ها تحت شرایط حرارتی اعمال شده، بود. از طرفی با افزایش زمان لازم برای تکمیل انجماد در نواحی دورتر از مبرد، میزان و مورفولوژی فازهای بین دندریتی تغییر کرد. همچنین بررسی های فازی نشان داد که حضور مس در مقادیر زیر 1% به صورت محلول جامد است، اما با افزایش آن به مقادیر بالای 1% فاز ? با ترکیب cuzn4 تشکیل می شود. با افزایش درصد مس و کاهش نرخ سرمایش، این رسوبات بخش قابل توجهی از ساختار آلیاژ 27-za را به خود اختصاص می دهند. علت تغییرات مورفولوژی این رسوبات از شکل نواری به شکل کروی در حضور درصدهای بالای مس، به تمایل برای کاهش انرژی سطحی این رسوبات نسبت داده شد.