بررسي اثر افزودن كلسيم و بور بر ريزساختار و خواص فشاري آلياژ ريختگي منيزيم AZ91

Effect of calcium and boron addition on the microstructure and compression properties of AZ91 cast magnesium alloy

در اين پژوهش اثر افزودن كلسيم و بور بر ريزساختار و خواص فشاري آلياژ ريختگي منيزيم 91AZ مورد بررسي قرار گرفته است. در ابتدا به منظور تعيين مقدار مطلوب افزودن كلسيم از منظر كاهش اندازه دانه و حضور فازهاي ثانويه به ميزان 0.1 ،0.5 ،0.8 و 1 درصد وزني كلسيم به آلياژ 91AZ افزوده شد. بررسي هاي ريز ساختاري نشان داد كه با افزودن 0.5 درصد وزني كلسيم اندازه دانه از 105 به 65 ميكرومتر كاهش يافته است بدون اينكه فاز Al2Ca ايجاد گردد. همچنين اثر مشابه اي بر روي فازهاي مرزدانه اي در هنگام افزايش مقدار كلسيم افزودني ملاحظه شد. سپس اين آلياژ با افزودن مقادير 0.03، 0.09 و 0.12 درصد وزني بور، به شكل آميژانAlB3، از نظر ريزساختار ريختگي و خواص مكانيكي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان مي­دهد كه غلظت مطلوب بور، به منظور دستيابي به بالاترين ميزان ريزدانگي، 0.09 درصد وزني است. همچنين ارزيابي خواص فشاري نمونه هاي حاوي 0.5 در صد وزني كلسيم و مقادير مختلف بور نشان مي دهد كه آلياژ داراي 0.09 درصد وزني بور بهترين خواص فشاري را ارايه نموده است .

In this study, the effect of calcium and boron addition has been investigated on the microstructure and compression properties of AZ91 alloy. Initially, in order to determine the optimal calcium amount to reduce the grain size and the presence of secondary phases, 0.1, 0.5, 0.8 and 1 weight percent of calcium were added to the AZ91 alloy. The microstructure evaluation showed that an increase of calcium up to 0.5wt. % decreased the average grain size from 105 μm to 65 μm without the formation of Al2Ca phase. The similar tendency on grain boundary phases are also observed when increasing quantity of Ca added. The microstructure and mechanical properties of the alloy was then evaluated by adding 0.03, 0.09 and 0.12wt. % B in the form of Al-3B master alloy. The results showed that the optimum concentration of boron is 0.09wt.% in order to achieve the lowest average grain size. In addition, the measured compression properties of samples containing 0.5wt. % calcium with different amounts of boron showed that the alloy with 0.9wt. % B presented the best mechanical properties.