بررسي تاثير تف جوشي در فاز مايع بر چگالش و ريزساختار آلياژ Cu-xZn

Evaluation of the Zn Content Effect on Densification and Microstructure in Liquid Phase Sintering of Cu-xZn

در اين پژوهش تغييرات ريزساختاري و خواص فيزيكي و مكانيكي آلياژهاي برنجي توليد شده به روش متالورژي پودر با تغيير درصد وزني عنصر روي موجود در آلياژ، مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور دو نوع پودر پيش آلياژي Cu-20Zn و Cu-28Zn به روش اتميزاسيون آبي توليد و پس از فشرده سازي، نمونه هاي آزمايش ضربه با چگالي خام به ترتيب 63/6 و 74/6 گرم بر سانتي متر مكعب تهيه و سپس در دماي 930 درجه سانتي گراد به مدت 45 دقيقه تحت اتمسفر آرگون تف جوشي شدند. براساس نتايج بدست آمده از آزمايش‌هاي چگالي-سنجي نمونه هاي تف جوش شده، پارامتر چگالش براي نمونه هاي Cu-20Zn و Cu-28Zn به ترتيب برابر 6/52% و 5% تعيين گرديد كه نشان دهنده چگالش بيش‌تر در نمونه هاي Cu-20Zn مي باشد. هم‌چنين، با تعيين سختي و استحكام ضربه، چگونگي تغييرات خواص مكانيكي نمونه-ها با افزايش عنصر روي نشان داده شد. با توجه به بررسي هاي ريزساختاري و شكست نگاري نيز مشخص شد كه در آلياژ Cu-28Zn تبخير روي موجب ايجاد حفرات كاملاً گرد و بسيار درشت تري نسبت به آلياژ Cu-20Zn شده است. از يافته هاي اين پژوهش مي توان نتيجه گيري كرد كه اگر پارامترهاي موثر در فرآيند تف جوشي آلياژهاي برنجي با درصد روي بالا، مناسب انتخاب شوند، مي توان از مزاياي بهبود خواص فيزيكي و مكانيكي در اثر افزايش عنصر روي و اجتناب از تبخير روي بهره مند شد.

In present study effects of Zn content on microstructural changes, physical and mechanical properties of prealloyed brass sintered powder were investigated. Two kinds of brass prealloyed powder with composition of Cu-20Zn and Cu-28Zn were produced via water atomization technology, and compacted to obtain samples with green densities of 6.63 and 6.74 g/cm3, respectively. The Sintering process was carried out at 930 °C and 45 min in Ar atmosphere. According to obtained results of sintered density, the densification parameter of Cu-20Zn and Cu-28Zn samples were calculated 52.6% and 5% respectively, which indicated more densification in Cu-20Zn. Moreover hardness and impact energy showed that mechanical properties changed by varying Zn content. Metallographic and fractographic studies showed that Zn caused the formation of spherical and coarser pores and dezincification in Cu-28Zn. It is concluded that by controlling of sintering parameters in the of brass alloys, which have higher Zn content, desired properties can be reached.