اثر سیلیسیم و آهن بر رفتار بهسازی حرارتی آلیاژهای ریختگی Al-۴.۵Cu-xSi-yFe

هدف از انجام این تحقیق بهبود خواص کششی آلیاژ Al-۴.۵Cu-xSi-yFe به روش بهسازی حرارتی (عملیات حرارتی T۶) است. مقادیر مختلف سیلیسیم (۵/۲-۱/۰ درصد وزنی) و آهن (۵/۲-۰۵/۰ درصد وزنی) به ترکیب شیمیایی آلیاژ افزوده شد تا تاثیر نسبت­های مختلف Fe/Si بر خواص کششی و اندیس کیفیت آلیاژ در شرایط ریختگی و عملیات حرارتی بررسی شود. نتایج نشان داد افزودن سیلیسیم تا ۵/۲ درصد وزنی موجب بهبود سیالیت آلیاژ پایه (بدون آهن) می­شود اما حداکثر سیالیت در آلیاژهای حاوی آهن، در ۵/۱ درصد وزنی سیلیسیم حاصل می­شود. در شرایط ریختگی، غلظت بهینه سیلیسیم برای کسب حداکثر استحکام کششی و انعطاف­پذیری در آلیاژهای کم آهن به ترتیب حدود ۵/۱ و ۵/۰ درصد وزنی تعیین شد اما در حضور آهن، غلظت بهینه سیلیسیم با توجه به نسبت Fe/Si تعیین می­شود. اگر ۱ Fe/Si£باشد، ذرات α-(FeMn) با مورفولوژی فشرده/غیرصفحه­ای در ساختار دیده می­شوند که در مقادیر کم تاثیر منفی بر خواص کششی ندارند. اگر ۱ Fe/Si> باشد کسر حجمی ترکیبات صفحه­ای و مخرب b-(FeCu) در ساختار افزایش می­یابد. حداکثر استحکام کششی و کرنش شکست در نمونه ریختگی حاوی ۵/۱ درصد وزنی سیلیسیم به ترتیب در دو نسبت Fe/Si معادل ۱ و ۳۳/۰ مشاهده شد. عملیات حرارتی به­واسطه ترغیب رسوب سختی و انحلال/خردایش ذرات سیلیسیم و ترکیبات غنی از آهن (صفحه­ای شکل)، موجب افزایش استحکام کششی می­شود. حداکثر استحکام کششی در نمونه حاوی ۵/۲ درصد وزنی سیلیسیم در ۱Fe/Si= مشاهده شد. استحکام این نمونه به ترتیب حدود ۴۰ و ۱۵ درصد بیش از استحکام آلیاژ پایه در شرایط ریختگی و عملیات حرارتی شده است.