پديد آورندگان :
يوسفي، فاطمه دانشگاه بين المللي امام خميني(ره) قزوين - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي مواد , تقي آبادي، رضا دانشگاه بين المللي امام خميني(ره) قزوين - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي مواد , باغشاهي، سعيد دانشگاه بين المللي امام خميني(ره) قزوين - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي مواد
كليدواژه :
سرعت انجماد , فرآوري اصطكاكي اغتشاشي , خواص مكانيكي , Al-Ni-Mn
چكيده فارسي :
آلياژهاي هيپويوتكتيك Al-Ni به سبب قابليت ريخته گري عالي و استحكام ويژه بسيار مناسب، به ويژه در دماهاي بالا، كاربرد گسترده اي در صنايع خودروسازي و هوا فضا دارند. افزودن منگنز به تركيب اين آلياژها موجب تشكيل رسوبات جديد غني از منگنز شده و تاثيري مثبت بر استحكام و سختي آنها به خصوص در دماهاي بالا دارد. با اين حال در غلظت هاي بيش از حدود 2% وزني، ابعاد و كسر حجمي رسوبات غني از منگنز افزايش يافته و موجب افت خواص مكانيكي به ويژه انعطاف پذيري و چقرمگي آلياژ مي شود. بر اين اساس در تحقيق حاضر سعي شده است با افزايش سرعت انجماد و فرآوري اصطكاكي اغتشاشي، اثرات منفي افزايش غلظت منگنز بر خواص كششي آلياژهاي هيپويوتكتيك Al-Ni كنترل شود. بدين منظور نمونه هاي تهيه شده از آلياژ غني از منگنز Al-4Ni-4Mn، منجمد شده تحت دو سرعت 3/5 و °C/s 10/5، تحت عمليات فرآوري اصطكاكي اغتشاشي (rpm 1600 و mm/min 12) قرار گرفتند. نتايج حاصل از مطالعات ريزساختاري و آناليز تصويري حاكي از كاهش قابل ملاحظه ي ابعاد و توزيع يكنواخت ذرات بين فلزي غني از منگنز (و نيكل) در زمينه، كاهش شديد اندازه دانه ها و حذف عيوب ريختگي شامل تخلخل هاي گازي و انقباضي و لايه هاي اكسيدي دوگانه محبوس شده است. بررسي تاثير مشترك افزايش سرعت انجماد و فرآوري اصطكاكي اغتشاشي بر خواص مكانيكي آلياژ حاكي از آن است كه استحكام كششي، استحكام تسليم، درصد ازدياد طول، چقرمگي و سختي ميكروسكپي آلياژ به ترتيب حدود 63، 55، 123، 188 و58 % بهبود مي يابند.
چكيده لاتين :
Hypoeutectic Al-Ni alloys are extensively used in automotive and aerospace industries due to
their excellent castability and appropriate high-temperature specific strength. The addition
of Mn to the composition of these alloys promotes the formation of Mn-rich precipitates
and improves their strength and hardness, especially at high temperatures. However, if the
Mn content exceeds 2 wt. %, increasing the size and volume fraction of Mn-rich compounds
adversely affects the mechanical properties, especially the ductility and toughness of the alloys.
On this basis, the current study was aimed to control the negative impact of high Mn content
on tensile properties of hypoeutectic Al-Ni alloys by increasing the solidification rate and
friction stir processing. For this purpose, the Al-4Ni-4Mn samples, prepared under different
solidification rates of 3.5 and 10.4 0C/s, were subjected to friction stir processing (12 mm/min,
1600 rpm). Microstructural characterization and image analysis results show the substantial
refinement of Mn-rich particles and their distribution in the matrix, refinement of grains, and
elimination of casting defects such as gas/shrinkage porosities and entrained oxide bifilms.
According to the results, increasing the solidification rate and applying of friction stir processing
improved the tensile strength, yield strength, fracture strain, toughness, and microhardness of
alloy by 63, 55, 123, 188 and 58%, respectively.
