ساختار آلیاژ ۶۰۸۲ قبل و بعد از همگن‌سازی

۱. ترکیب آلیاژ

۲. فرآیند همگن‌سازی

۳۹۰ درجه سانتیگراد عایق به مدت ۱ ساعت + ۵۷۵ درجه سانتیگراد عایق به مدت ۸ ساعت، خنک شدن با باد شدید تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد و سپس خنک شدن با آب.

۳. ساختار متالوگرافی

شکل 1 ساختار متالوگرافی هسته شمش آلیاژ 6082، حکاکی شده با معرف کلر، با دندریت‌های توسعه‌یافته

شکل 2 ساختار متالوگرافی هسته شمش آلیاژ 6082، حکاکی شده با معرف کلر، و ساختار پس از محلول جامد

۴. تأثیر عملیات حرارتی همگن‌سازی بر ساختار آلیاژ

۴.۱ همانطور که در شکل ۱ نشان داده شده است، آلیاژ در حالت ریختگی دارای دندریت‌های توسعه‌یافته خوبی است و تعداد زیادی فاز رسوبی غیرتعادلی شبکه‌ای در مرز دانه‌ها وجود دارد.

۴.۲ از آنجایی که نقاط ذوب عناصر مختلف هنگام انجماد آلیاژ متفاوت است، این پدیده انجماد متوالی منجر به ترکیب ناهموار حل‌شونده در داخل کریستال می‌شود که به طور خاص در تولید تعداد زیادی از فازهای رسوب شبکه‌ای در مرز دانه‌ها آشکار می‌شود.

۴.۳ در ریزساختار پس از عملیات همگن‌سازی (شکل ۲)، مقدار فازهای رسوب‌شده در مرزدانه‌ها به میزان زیادی کاهش می‌یابد و اندازه دانه به طور همزمان افزایش می‌یابد. این به این دلیل است که نفوذ اتم‌ها در دمای بالا افزایش می‌یابد، حذف جدایش و انحلال فاز غیرتعادلی در شمش رخ می‌دهد و ترکیبات شبکه‌ای روی مرزدانه‌ها تا حدی حل می‌شوند.

۴.۴ از طریق آنالیز SEM، همانطور که در شکل ۳ نشان داده شده است، بخش‌های مختلف فاز رسوب‌شده برای آنالیز EDS انتخاب شدند که تأیید می‌کند فاز رسوب‌شده، فاز Al(MnFe)Si است.

۴.۵ در طول ریخته‌گری آلیاژ، مقدار زیادی فاز رسوبی حاوی منگنز تشکیل می‌شود و بخشی از آن در محلول جامد فوق اشباع باقی می‌ماند. پس از عملیات همگن‌سازی در دمای بالا و طولانی مدت، منگنز فوق اشباع در ماتریس به شکل ترکیبات حاوی منگنز رسوب می‌کند که به صورت تعداد زیادی ذرات پراکنده تجزیه ترکیبات حاوی منگنز که در کریستال رسوب می‌کنند، آشکار می‌شود (شکل ۲).

۴.۶ از آنجایی که فاز رسوب‌شده حاوی عنصر Mn است، پایداری حرارتی خوبی دارد. با تشدید نفوذ اتمی، ذرات فاز Al(MnFe)Si به تدریج ویژگی‌های کروی شدن را نشان می‌دهند.

شکل 3 فاز Al(MnFe)Si در آلیاژ 6082

۵. تأثیر سیستم پیرسازی محلولی بر خواص مکانیکی

پس از همگن‌سازی، فاز رسوب‌شده شبکه‌ای که در ابتدا در مرز دانه آلیاژ 6082 وجود داشت، حل می‌شود که می‌تواند خواص مکانیکی جامع نمونه را بهبود بخشد. همزمان، فاز پایدار مقاوم در برابر حرارت Al(MnFe)Si بیشتر کروی می‌شود که می‌تواند نابجایی‌ها را بهتر پین کند. این نشان می‌دهد که عملکرد جامع ماده پس از عملیات حرارتی همگن‌سازی بهبود خواهد یافت.

۶. نتیجه‌گیری

۶.۱ شمش آلیاژ آلومینیوم ۶۰۸۲ دارای دندریت‌های به خوبی توسعه یافته و تعداد زیادی فاز رسوبی غیرتعادلی شبکه‌ای در مرز دانه‌ها است.

۶.۲ پس از عملیات همگن‌سازی، مشاهدات میکروسکوپی نشان داد که مقدار فازهای رسوب‌شده به میزان زیادی کاهش یافته و اندازه دانه به طور همزمان افزایش یافته است. حذف جدایش و انحلال فاز غیرتعادلی در شمش رخ داده و ترکیبات شبکه‌ای روی مرزدانه‌ها تا حدی حل شده‌اند.

۶.۳ هنگام ریخته‌گری آلیاژ ۶۰۸۲، فاز رسوبی Al(MnFe)Si تولید می‌شود. این فاز رسوبی حاوی عنصر Mn است و پایداری حرارتی خوبی دارد. با پیشرفت فرآیند همگن‌سازی، ذرات فاز رسوبی به تدریج ویژگی‌های کروی شدن را نشان می‌دهند. این ذرات ترکیبی حاوی Mn به طور یکنواخت پراکنده شده و در کریستال رسوب می‌کنند.

۶.۴ پس از عملیات همگن‌سازی، انحلال فاز رسوبی شبکه‌ای نشان می‌دهد که عملکرد کلی کل شمش پس از عملیات حرارتی همگن‌سازی بهبود یافته است.