6082 sulami struktuur enne ja pärast homogeniseerimist

1. Sulami koostis

2. Homogeniseerimisprotsess

390 ℃ x isolatsioon 1,0 tundi + 575 ℃ x isolatsioon 8 tundi, tugev tuulejaht temperatuurini 200 ℃ ja seejärel vesijahutus.

3. Metallograafiline struktuur

Joonis 1. Kelleri reagendiga söövitatud 6082 sulamist valuploki südamiku metallograafiline struktuur hästi arenenud dendriitidega.

Joonis 2. Kelleri reagendiga söövitatud 6082 sulamist valuploki südamiku metallograafiline struktuur ja struktuur pärast tahke lahuse valmistamist.

4. Homogeniseeriva kuumtöötluse mõju sulami struktuurile

4.1 Nagu joonisel 1 näidatud, on sulamil valatud olekus hästi arenenud dendriidid ja terade piiridel on suur hulk võrgustiku mittetasakaalulisi sadestumisfaase.

4.2 Kuna erinevate elementide sulamistemperatuurid on sulami tahkumisel erinevad, viib see järjestikune tahkumise nähtus kristallis ebaühtlase lahustunud aine koostise tekkeni, mis avaldub eelkõige suure hulga võrgustiku sadestumise faaside tekkimises terade piiridel.

4.3 Homogeniseerimisjärgses mikrostruktuuris (joonis 2) on terade piiridel sadestunud faaside hulk oluliselt vähenenud ja tera suurus suureneb sünkroonselt. Selle põhjuseks on aatomite difusiooni suurenemine kõrge temperatuuri mõjul, segregatsiooni kõrvaldamine ja mittetasakaalulise faasi lahustumine valuplokis ning terade piiridel olevad võrgustikuühendid on osaliselt lahustunud.

4.4 SEM-analüüsi abil, nagu on näidatud joonisel FIG 3, valiti EDS-analüüsiks välja sadenenud faasi erinevad osad, mis kinnitas, et sadenenud faas oli Al(MnFe)Si faas.

4.5 Sulami valamise käigus tekib suures koguses Mn-sisaldavat sademefaasi, millest osa jääb üleküllastunud tahkesse lahusesse. Pärast kõrgel temperatuuril ja pikaajalisel homogeniseerimisel sadestub maatriksis üleküllastunud Mn Mn-sisaldavate ühendite kujul, mis avaldub kristallis sadestunud suure hulga dispergeeritud Mn-sisaldavate ühendite lagunemisosakeste kujul (joonis 2).

4.6 Kuna sadestunud faas sisaldab Mn elementi, on sellel hea termiline stabiilsus. Aatomite difusiooni intensiivistumisega näitavad Al(MnFe)Si faasi osakesed järk-järgult sferoidiseerumise omadusi.

Joonis 3. Al(MnFe)Si faas 6082 sulamis

5. Lahuse vanandamise süsteemi mõju mehaanilistele omadustele

Pärast homogeniseerimist lahustub algselt 6082 sulami terade piiril asuv võrgustiku sadestunud faas, mis parandab proovi terviklikke mehaanilisi omadusi. Samal ajal sferoidiseerub stabiilne kuumakindel faas Al(MnFe)Si faas veelgi, mis aitab paremini dislokatsioone siduda. See näitab, et materjali terviklik jõudlus paraneb pärast homogeniseerimisega kuumtöötlust.

6. Kokkuvõte

6.1 Alumiiniumisulamist valuplokil 6082 on hästi arenenud dendriidid ja terade piiridel suur hulk võrgu mittetasakaalulisi sadestumisfaase.

6.2 Pärast homogeniseerimist näitas mikroskoopiline vaatlus, et sadestunud faaside hulk oli oluliselt vähenenud ja tera suurus suurenes sünkroonselt. Valangis toimus segregatsiooni elimineerimine ja mittetasakaalulise faasi lahustumine ning terade piiridel olevad võrgustikuühendid olid osaliselt lahustunud.

6.3 6082 sulami valamisel tekib Al(MnFe)Si sadestumisfaas. See sadestumisfaas sisaldab Mn elementi ja sellel on hea termiline stabiilsus. Homogeniseerimisprotsessi edenedes näitavad sadestumisfaasi osakesed järk-järgult sferoidiseerumise omadusi. Need Mn-d sisaldavad ühendi osakesed on kristallis ühtlaselt dispergeeritud ja sadestunud.

6.4 Pärast homogeniseerimist näitab võrgu sadestunud faasi lahustumine, et kogu valuploki üldine jõudlus on pärast homogeniseerimise kuumtöötlust paranenud.