تعیین سیکل عملیات پیرسازی فوم کامپوزیتی پایه آلومینیم A356+4%wt.Cu و مقایسه آن با خواص مکانیکی فوم A356

امروزه فوم های فلزی بویژه فوم های پایه آلومینیم به عنوان مواد پیشرفته پا به عرصه صنعت گذاشته اند و روز به روز فرآورده های متنوعی از آن ها وارد بازار مصرف می شود. لذا، بهبود خواص و دانش فنی این فوم ها به وسیله پژوهشگران در حال توسعه است. از این رو، در این پژوهش سعی شده است؛ ابتدا محصول فوم آلومینیم A356 به روش ذوبی تهیه شود. سپس با آلیاژ سازی آلیاژ A356 به وسیله 4 درصد وزنی مس خالص، این آلیاژ مستعد به عملیات پیرسازی شود. آنگاه فوم دیگری با این آلیاژ A355+4%wt.Cu ساخته شود. در مرجله دوم با طراحی و انجام آزمون های متفاوت عملیات حرارتی، سیکل بهینه پیرسازی برای آلیاژ اخیر بدست آمد. نتایج نشان می دهند عملیات محلول سازی فوم فلزی یاد شده در دمای510 درجه سلسیوس به مدت زمان 12 ساعت و سپس کوئنچ آن در آب سرد و در پی آن عملیات پیر سازی در دمای 160 درجه سلسیوس به مدت 3 ساعت، بهترین خواص مکانیکی را برای فومA356+4%wt.Cu فراهم می آورد. در این شرایط استحکام تسلیم فشاری تک محوری فوم پیرسازی شده نسبت به نمونه خام تقریبا از 10 به 27 MPa تغییر یافته است که حدود 170 درصد افزایش استحکام تسلیم را نشان می دهد. هم چنین، نتایج آزمون جذب انرژی در بارگذاری فشاری تک محوری نشان می دهد نمونه پیر شده یاد شده حدود 160 درصد نسبت به نمونه خام عملیات حرارتی نشده، افزایش داشته است، اما مدول الاستیک مشخصه فوم یاد شده در مقایسه با سایر سیکل ها که زمان محلول سازی و پیرسازی آن ها کم تر بوده، تغییرات قابل ملاحظه ای نداشته و بین 10 تا GPa 11 تقریبا ثابت می ماند. بررسی ساختار سلولی فوم پیش و پس از آزمون فشار نشان می دهد حضور 4 درصد مس منجر با فاکتور کرویت نزدیک به واحد شده و ساختار سلولی فوم حاصله بسیار همگن تر از نمونه A356 تنها بوده و چروکیدگی سطح داخلی این فوم با افزودن 4 درصد مس کاملا از بین می رود.