تاثئر عناصر ti و zr و عملیات حرارتی بر ریز ساختار و خواص کششی آلیاژ al4cupbmg تهیه شده توسط فرایند sima

در این پژوهش، پس از ساخت آلیاژ al-4.0cu-1.2pb-1.1mg-0.8mn، عناصر جوانه زای al-5ti-1b و al-15zr به آلیاژ پایه در درصدهای مختلف وزنی افزوده شد و سپس درصد بهینه عناصر جوانه زا بدست آمد. در ادامه به منظور دست یابی به ساختاری کاملا ریزدانه و کروی برای شکل دهی در ناحیه نیمه جامد، فرآیند ترمومکانیکی sima (strain induced melt activation) بر آلیاژ 2007 در حالت پایه اعمال شد و شرایط بهینه بدست آمد. پس از آن آلیاژ 2007 ریزدانه سازی شده با مقادیر بهینه ti و zr، تحت فرایند sima قرار گرفتند. جهت دست یابی به شرایط بهینه فرآیند sima به بررسی پارامترهای این فرآیند اعم از میزان تغییر شکل اولیه، دما و زمان نگهداری در ناحیه نیمه جامد، پرداخته شد. ساختار نمونه های حاوی تیتانیم و زیرکونیم دارای دانه های ریزتری نسبت به نمونه های بدون جوانه زا بودند و اثر تیتانیم روی ریزدانگی بیشتر از زیرکونیم بود. نتایج حاصل از بررسی متغیرهای فرآیند sima نشان داد که هر چه درصد کارمکانیکی اولیه بیشتر باشد، دانه های جامد نهایی ریز تر و کروی تر خواهند بود. همچنین مشاهده گردید که با افزایش دمای نگهداری در ناحیه نیمه جامد و یا با گذشت زمان در مناسب ترین دمای نیمه جامد مذکور، ساختار نهایی، کروی تر و درشت تر می شود. نتایج نشان داد که 30 درصد تغییر شکل اولیه و نگهداری در دمای 615 درجه سانتیگراد به مدت 10 دقیقه، شرایط بهینه اعمال فرآیند sima بر آلیاژ 2007 می باشد. نتایج بدست آمده از بررسی تاثیر عناصر جوانه زا بر ساختار نهایی آلیاژ 2007، بعد از اعمال فرآیند sima، حاکی از عدم تاثیر چشم گیر این عناصر بر اندازه دانه ها در ساختار نهایی بود، ولی آمیژان al-5ti-1b تاثیر بسزایی در افزایش میزان کروی شدن ساختار آلیاژ 2007، بعد از اعمال فرآیند sima داشت. نتایج بدست آمده از بررسی خواص کششی آلیاژ نیز نشان دهنده بهبود استحکام کششی و درصد ازدیاد طول نسبی برای آلیاژهای کروی شده با فرایند sima است و اثر تیتانیم روی بهبود رفتار مکانیکی بیشتر از زیرکونیم بود.