تاثير همزمان بيسموت، شرايط سرد شدن و پيرسازي مصنوعي بر روي كارايي آلياژ ريختگي Al-8Si-0.3Mg

در اين تحقيق تأثير هم‌زمان افزودن درصدهاي مختلف بيسموت و سرعت سرد شدن بر بازدهي آلياژ ‏ريختگي  ‏Al-8Si-0.3Mg‎‏ پس از انجام عمليات حرارتي ‏T6‎‏ مورد ارزيابي قرار گرفت. سرعت سرد شدن با ‏استفاده از آناليز منحني سرد شدن و مشتقِ دوم آن محاسبه شد. يك مدلِ پله‌اي با ضخامت‌هاي مختلف به‌منظور ‏به دست آوردن چهار سرعت سرد شدن متفاوت (0.55 تا 6 درجه سانتي‌گراد بر ثانيه) طراحي شد. ريز‎ساختار ‏نمونه‌ها توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي(‏SEM‏) مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه ‏نمونه‌هايي كه توسط بيسموت بهسازي شده و در سرعت‌هاي بالاتري سرد شده‌اند زمان كمتري براي آنيل انحلالي ‏و كروي‌شدن سيليسيم يوتكتيك نياز دارند. همچنين نتايج آزمايش‎ ‎كشش بر روي نمونه‌هاي عمليات حرارتي ‏شده نشان‌ داد كه بيشترين استحكام تسليم (142.2مگا پاسگال)، استحكام كششي‎ ‎نهايي (235مگا پاسگال) و ‏ازدياد طول قبل از شكست (6.1 %) در نمونه حاوي‎ ‎‏0.5% بيسموت كه در بالاترين سرعت سرد شده است (6 ‏درجه سانتي‌گراد بر ثانيه)‏‎ ‎به دست آمد. سطح شكست نمونه‌هاي آرام سرد شده عموماً حاوي مناطق كليواژ و بيانگر ‏حالت شكستِ ترد و در نتيجه، كم‌بودن انعطاف‌پذيري بود. در حالي كه سطح شكست نمونه‌هاي سرد شده در ‏سرعت‌هاي بالاتر شامل ديمپل و حالت شكستِ نرم بود. كانتور انديس كيفيت كه براي پيش‌بيني كيفيتِ قطعات ‏عمليات حرارتي شده حاوي درصدهاي متفاوت بيسموت و با سرعت‌هاي مختلف سرد شدن مورد استفاده ‏قرار گرفت، نشان‌ داد كه بالاترين انديس (352.8 مگاپاسكال) براي نمونه حاوي 0.5% بيسموت و سرد شده در ‏سرعت 6 درجه سانتي‌گراد بر ثانيه به دست آمد.‏‎ ‎