مقايسه بين ريز ساختار و خواص مكانيكي آلياژ Al-20Mg با Al-20Mg-1Ti

Comparison between microstructure and mechanical properties of Al-20Mg and Al-20Mg-1Ti alloys.

در اين تحقيق تغييرات ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ Al-20Mg با افزودن 1 درصد وزني Ti مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته است. آلياژ ريخته گري Al-20Mg شامل فاز محلول جامد آلومينيوم حاوي منيزيم پرويوتكتيك (α) و زمينه مخلوط يوتكتيكي حاوي ذرات تركيب بين فلزي Al3Mg2 و Al(α) مي باشد. ذرات Ti به صورت آلياژ پايه Al-5Ti در حين ذوب به آلياژ Al-20Mg افزوده شده اند. بررسي هاي ريزساختاري با استفاده از ميكروسكوپ نوري و الكتروني صورت گرفته است. سطوح شكست دو آلياژ نيز مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته اند. نتايج نشان م يدهد كه افزودن Ti، استحكام كششي و داكتيليتي آلياژ Al-20Mg را افزايش مي دهد. استحكام كششي و ازدياد طول آلياژ Al-20Mg بدون حضور ذرات Ti، به ترتيب 120MPa و و 0/72% است كه در آلياژ Al-20Mg-1Ti اين مقادير به ترتيب 210MPa و 0/9% افزايش يافته است. بهبود خواص مكانيكي به خصوص در استحكام نهايي كشش نمونه هاي حاوي ذرات Ti، به احتمال زياد مربوط به تغيير مورفولوژي فاز (Al(α از دندريت هاي درشت و به هم پيوسته به حالت ستاره اي شكل و همچنين توزيع همگن اين فاز در زمينه تركيب بين فلزي مي شود.

In the present study, alteration in microstructure and mechanical properties of Al–20Mg alloy with addition of 1wt.% Ti were investigated and compared. As-cast microstructure analysis of Al-20Mg alloy indicates the dendrites of primary -phase solid solution within the eutectic matrix which consists of K-Al3Mg2 intermetallic and solid solution phase. In order to produce Al-20Mg-1Ti alloy, Ti particles added to the molten Al-20Mg alloy in form of Al-5Ti master alloy during the melting process. Microstructure investigations have been done with optical and electronic Microscope. Fracture surfaces of these two alloys also were investigated and compared with Scanning Electron Microscope. The result indicates that the additions of Ti increase tensile strength and elongation of Al- 20Mg alloy. The tensile strength and elongation in Al-20Mg alloys without additives are 120 MPa (average) and 0.72%, respectively. The modified samples exhibit higher tensile strength which are about 210 MPa and also higher elongation which are 0.9% at maximum. The increasing of tensile properties of modified samples is possibly related to the alteration of Al() phase morphology from coarse and interconnected dendrites to star-like form and also homogenous distribution of this phase in intermetallic matrix.