بررسي روش‌هاي عمليات حرارتي بر ريزساختار و سختي آلياژ برنز آلومينيم-نيكل C95500

Investigation of Heat Treatment Methods on Microstructure and Hardness of Aluminum-Nickel Bronze Alloy (C95500)

در اين مقاله اثر عمليات حرارتي بر ريزساختار، سختي و ميكروسختي آلياژ برنز-آلومينيم-نيكل (C95500) بررسي شده است. آلياژ در چرخه‌هاي دمايي متفاوتي شامل كوئينچ، نرماله، پيرسازي و آنيل، عمليات حرارتي شدند. ريزساختار نمونه‌ها با استفاده از ميكروسكوپ‌هاي نوري مجهز به آناليز تصوير و الكتروني روبشي و همچنين نرم افزار Image J جهت مشاهده درصد فازها مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته است. سختي آلياژ عمليات حرارتي شده و هم‌چنين ميكروسختي هر فاز و مقايسه آن‌ها با يكديگر و تأثير فازها بر سختي كلي نمونه‌ها مورد ارزيابي و آزمايش قرار گرفت. نتايج نشان مي‌دهد كه نمونه ريختگي شامل فازهاي ki، kii، kiii، kiv، α وβ است. عمليات حرارتي پيرسازي باعث به وجود آمدن فازهاي k، كوئنچ باعث ايجاد فاز 'β هم‌چنين نرماله نيز باعث ايجاد فاز α ويدمنشتاتن خواهد بود. در نمونه‌هاي كوئينچ و سپس پيرسازي شده با افزايش فازهاي سخت 'β و (يا δ) همراه است، افزايش اين دو فاز در آلياژ باعث بهبود خواص سختي مي‌شود. هم‌چنين حضور فاز سخت α ويدمنشتاتن در زمينه به‌شدت باعث افزايش سختي مي‌شود.

In this paper, the effect of heat treatment on the microstructure behavior and hardness of aluminum nickel bronze alloy (C95500) are investigated. The alloys were heat treated in different heat treatment cycles including quenching, normalization, aging and annealing. The microstructure of the samples studied using light microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) and Image J software to observe the percentage of phases in the structure. The hardness properties of the heat treated alloys as well as the microstructural micro hardness were evaluated and tested for the hardness of each phase and their comparison with each other and the effect of the phases on the overall hardness of the samples. The results show that the quenched samples and then aged are associated with increasing hard phases 'β and γ_2 (or δ), increasing these two phases in the alloy improves the hardness properties. The α-Widmanstätten phase is also a hard phase according to the micro hardening results, which increases it increasing hardness in the field. It should be noted that the formation of each of the phases in the microstructure will be subject to the heat treatment required to create that phase, such that aging causes the k-phase, the quenching to create the β phase as well as the normalize to the α-Widmanstätten phase.