اثر سيليسيم و آهن بر رفتار بهسازي حرارتي آلياژهاي ريختگي Al-4.5Cu-xSi-yFe

هدف از انجام اين تحقيق بهبود خواص كششي آلياژ Al4.5CuxSiyFe به روش بهسازي حرارتي (عمليات حرارتي T6) است. مقادير مختلف سيليسيم (2.5-0.1 درصد وزني) و آهن (20.5-0.5 درصد وزني) به تركيب شيميايي آلياژ افزوده شد تا تاثير نسبت هاي مختلف Fe/Si بر خواص كششي و انديس كيفيت آلياژ در شرايط ريختگي و عمليات حرارتي بررسي شود. نتايج نشان داد افزودن سيليسيم تا 2.5 درصد وزني موجب بهبود سياليت آلياژ پايه (بدون آهن) مي شود اما حداكثر سياليت در آلياژهاي حاوي آهن، در 1.5 درصد وزني سيليسيم حاصل مي شود. در شرايط ريختگي، غلظت بهينه سيليسيم براي كسب حداكثر استحكام كششي و انعطاف پذيري در آلياژهاي كم آهن به ترتيب حدود 1.5 و 0.5 درصد وزني تعيين شد اما در حضور آهن، غلظت بهينه سيليسيم با توجه به نسبت Fe/Si تعيين مي شود. اگر 1 Fe/Si باشد، ذرات α-(FeMn) با مورفولوژي فشرده/غيرصفحه اي در ساختار ديده مي شوند كه در مقادير كم تاثير منفي بر خواص كششي ندارند. اگر Fe/Si 1 باشد كسر حجمي تركيبات صفحه اي و مخرب β-(FeCu) در ساختار افزايش مي يابد. حداكثر استحكام كششي و كرنش شكست در نمونه ريختگي حاوي 1.5 درصد وزني سيليسيم به ترتيب در دو نسبت Fe/Si معادل 1 و 0.33 مشاهده شد. عمليات حرارتي به واسطه ترغيب رسوب سختي و انحلال/خردايش ذرات سيليسيم و تركيبات غني از آهن (صفحه اي شكل)، موجب افزايش استحكام كششي مي شود. حداكثر استحكام كششي در نمونه حاوي 2.5 درصد وزني سيليسيم در Fe/Si=1 مشاهده شد. استحكام اين نمونه به ترتيب حدود 40 و 15 درصد بيش از استحكام آلياژ پايه در شرايط ريختگي و عمليات حرارتي شده است.