ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ بر پایۀ Al-Zn-Mg-Cu فرآوری شده در حالت نیمه جامد توسّط روش مارپیچ دوقلو

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 1، دوره 31، شماره 1 - شماره پیاپی 21، اسفند 1398، صفحه 1-12   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v30i2.53138

نویسندگان

سید رضا دامادی¹؛ رسول آذری خسروشاهی^{* 1}؛ مسعود امامی قمی²

¹دانشگاه صنعتی سهند

²دانشگاه تهران

چکیده

در پژوهش حاضر یک آلیاژ فوق مستحکم آلومینیم بر پایه Al-Zn-Mg-Cu توسّط فناوری جدید مارپیچ دوقلو در سرعت‌های دورانی مختلف با کسر جامدهای متفاوت در زمان فرآیندی ثابت اکسترود شد. به کمک منحنی‌های ترمودینامیکی ترکیب شیمیایی اسمی Al-14Zn-9Mg-5.2Cu و بازۀ دمایی 470 الی o C498 برای رئو‌اکستروژن تعیین گردید. مطالعات ریزساختاری توسّط میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی گسیل میدانی صورت پذیرفته است. ریزساختار بهینه در دمای  o C 474 و سرعت دورانی 450 دور بر دقیقه برای مارپیچ‌ها به دست ‌آمد. به‌وسیلۀ این فناوری نوین، اندازه دانه متوسّط به 16 میکرومتر و کرویت به 89/0 رسیده شد. در این شرایط فرآوری، استحکام تسلیم، استحکام کششی و درصد ازدیاد طول به ترتیب 621، 680 مگاپاسکال و 1/10% به دست ‌آمدند.

کلیدواژه‌ها

نیمه جامد؛ آلیاژ فوق مستحکم؛ مارپیچ دوقلو؛ ترمودینامیک

سایر فایل های مرتبط با مقاله

1- Damadi- Revised.pdf

مراجع

1. Memongkol, N. and J. Wannasin, "Development of an Aluminum Semi-Solid Extrusion Process". Journal of Metals, Materials and Minerals, Vol.20 No.2 pp. 17-21, )2010(.

2. Alipour, M. and M. Emamy, "Effects of Al -5Ti -1B on the structure and hardness of a super high strength aluminum alloy produced by strain-induced melt activation process". Materials & Design, Vol.32 No8, pp. 4485-4492, (2011).

3. Alipour, M., et al., "Effects of pre-deformation and heat treatment conditions in the SIMA process on properties of an Al-Zn-Mg-Cu alloy modified by Al-8B grain refiner". Materials Science and Engineering: A, Vol. 528, No. 13 pp. 4482-4490, (2011)

4. Fan, Z., Semisolid metal processing. International materials reviews, Vol. 47, No.2, pp. 49-85, (2002).

5. Fan, Z., X. Fang, and S. Ji, "Microstructure and mechanical properties of rheo-diecast (RDC) aluminium alloys". Materials Science and Engineering: A. Vol. 412, No.1, pp. 298-306, (2005).

6. Flemings, M.C., "Behavior of metal alloys in the semisolid state. Metallurgical Transactions B". Vol.22, No.3, pp. 269-293, (1991).

7. Flemings, M.C., R. Mehrabian, and D.B. Spencer, "Composition and methods for preparing liquid-solid alloys for casting and casting methods employing the liquid-solid alloys", Google Patents, (1976).

8. Spencer, D.B., R. Mehrabian, and M.C. Flemings, "Rheological behavior of Sn-15 pct Pb in the crystallization range. Metallurgical Transactions". Vol. 3, No.7, pp. 1925-1932, (1972).

9. Fan, Z., S. Ji, and M. Bevis, "Method and apparatus for making metal alloy castings". Google Patents, (2001).

10. Xia, M., et al., "Continuous twin screw rheo-extrusion of an AZ91D magnesium alloy". Metallurgical and Materials Transactions A, Vol.43, No.11, pp. 4331-4344, (2012).

11. Ji, S., Z. Fan, and M.J. Bevis, "Semi-solid processing of engineering alloys by a twin-screw rheomoulding process". Materials Science and Engineering: A. Vol.299, No.1, pp. 210-217, (2001).

12. Liu, D., H.V. Atkinson, and H. Jones, "Thermodynamic prediction of thixoformability in alloys based on the Al-Si-Cu and Al-Si-Cu-Mg systems". Acta Materialia, Vol.53, No.14, pp. 3807-3819, (2005).

13. Tzimas, E. and A. Zavaliangos, "A comparative characterization of near-equiaxed microstructures as produced by spray casting, magnetohydrodynamic casting and the stress induced", melt activated process. Materials Science and Engineering: A. Vol.289, No.1, pp. 217-227, (2000).

14. Liu, Y.Q. and Z. Fan. "Magnesium alloy selection for semi-solid metal processing". in Proceedings of the 7th International Conference on Semi-Solid Processing of Alloys and Composites, Tsukuba, Japan, S2P, B35, pp. 587-592, (2002).

15. Camacho, A.M., et al., "Thermodynamic predictions of wrought alloy compositions amenable to semi-solid processing". Acta Materialia. Vol.51, No.8, pp. 2319-2330, (2003).

16. Han, Q. and S. Viswanathan, "The use of thermodynamic simulation for the selection of hypoeutectic aluminum-silicon alloys for semi-solid metal processing". Materials Science and Engineering: A. Vol. 364, No.1, pp. 48-54, (2004).

17. Fan, Z., G. Liu, and Y. Wang, "Microstructure and mechanical properties of rheo-diecast AZ91D magnesium alloy". Journal of materials science. Vol.41, No.12, pp. 3631-3644, (2006).

18. Yang, L.-Q., et al., "Microstructure and mechanical properties of rheo-diecasting AZ91D Mg alloy". Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Vol. 20, pp. 862-867, (2010).