بررسي تاثير منگنز بر قابليت ريخته‌گري آلياژهاي هيپويوتكتيك Al-2Ni-xMn

An Investigation on the Effect of Mn on the Castability of Hypoeutectic Al-2Ni-xMn Alloys

در اين تحقيق تاثير افزودن منگنز (2 و 4 درصد وزني) بر ريز ساختار و قابليت ريخته ­گري آلياژ هيپويوتكتيك Al-2Ni مورد بررسي قرار گرفته است. بر اساس نتايج به دست آمده، افزودن منگنز موجب شكل­ گيري رسوبات بين­ فلزي غني از منگنز (و نيكل) در ريزساختار آلياژ مي­ شود. اين رسوبات در آلياژ Al-2Ni-2Mn عمدتا به صورت بين دندريتي شكل مي­ گيرند اما در آلياژ Al-2Ni-4Mn علاوه بر رسوبات غني از منگنز بين دندريتي، تركيبات اوليه و درشت غني از منگنز با مورفولوژي صفحه­ اي، چند وجهي و دندريتي نيز در ريزساختار مشاهده مي ­شوند. بر اساس نتايج آزمون سياليت، افزودن 2 و 4 درصد وزني منگنز به تركيب آلياژ Al-2Ni، موجب ترغيب انجماد خميري شده و سياليت آلياژ را به ترتيب 7 و 30 درصد كاهش مي‌دهد. با توجه به نتايج بررسي­ هاي ريزساختاري و آناليز حرارتي مذاب، افت سياليت پس از افزودن منگنز را مي ­توان ناشي از ­شكل­ گيري تركيبات بين­فلزي اوليه غني از منگنز، پيش از توسعه دندريت ­هاي α-Al دانست. افزايش غلظت منگنز همچنين تاثير منفي بر مقاومت به پارگي گرم آلياژ دارد به­ گونه­ اي ­كه شاخص حساسيت به پارگي گرم آلياژ Al-2Ni-4Mn به ترتيب 5 و 12 برابر بيشتر از شاخص مذكور در دو آلياژ Al-2Ni-2Mn و Al-2Ni است. بررسي ميكروسكوپي سطوح شكست ترك­هاي پارگي گرم و حضور دندريت­هاي آزاد و تركيبات اوليه غني از منگنز در اين سطوح، حاكي از نقش موثر فازهاي درشت و صفحه­اي شكل غني از منگنز در پيدايش اين ترك­ها است.