همگن سازي آلياژ پايه منگنز Mn-25Ni-5Cr

Homogenization of Manganese Base Alloy Mn-25Ni-5Cr

در سال هاي اخير آلياژهاي منگنز - نيكل با توجه به خواص مغناطيسي منحصربه فرد مورد مطالعه محققين بسياري قرار گرفته اند. هدف از اين تحقيق، بررسي مشخصات و پارامترهاي فرايند همگن سازي آلياژ ريختگي Mn‐ 25Ni‐ 5Cr توليد شده در كوره ي ذوب القايي تحت خلأ است. در اين راستا ضمن مطالعه ي دقيق ساختار ريختگي آلياژ به كمك ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آناليز عنصري و آناليز حرارتي افتراقي، عمليات حرارتي در دما و زمانهاي مختلف جهت حذف جدايشهاي حين انجماد طراحي و اجرا شده است. نتايج به دست آمده از اين تحقيق نشان داد، ساختار آلياژ ريختگي متشكل از هر سه منطقه ي تبريدي، ستوني و هم محور بوده و جدايش حين انجماد به صورت دندريتي رخ داده است. همچنين مشخص شد كه افزايش دما در منطقه ي تك فاز γ تا 1000 درجه سانتيگرادباعث كاهش زمان همگن سازي به صورت خطي ميشود اما براي حذف كامل جدايش ماكروسكوپي ريختگي 20 ساعت عمليات حرارتي در دماي 1000 درجه سانتيگراد نياز است. نهايتا نتايج اين تحقيق نشان داد، با عمليات حرارتي فوق، ساختار دندريتي حذف و ضمنا ماكروساختار آليا به صورت ه ممحور در م يآيد و جدايش عناصر آلياژي نيز تا حدود زيادي حذف مي شود.

The Mn-Ni alloy have been the subject of intense studies in recent years due to their great magnetic properties .The aim of this paper is to investigate the characteristics of homogenization process of Mn- 25Ni- 5Cr casting alloy produced at vacuum induction melting furnace. For this purpose, The properties of as-cast alloy were investigated with optical and scanning electron microscope, electron dispersive spectroscopy, and differential thermal analysis. On the basis of these results, various heat treatments at different temperature and time were designed and performed. Our studies show that the structure of casting alloy consists of chill, columnar and equiaxed zone and the morphology of solidification microstructure is dendritic. Also, it was found that increasing temperature at γ phase up to 1000°C lead to decreasing time of homogenization, but for complete elimination of macro segregation, 20 hour heat treatment at 1000°C is necessary. Finally, according to the results obtained, after proper heat treatment, the dendritic microstructure, inhomogenity of macrostructure, and segregation of alloying elements can be removed.