تاثیر همزمان بیسموت، شرایط سرد شدن و پیرسازی مصنوعی بر روی کارایی آلیاژ ریختگی Al-8Si-0.3Mg

در این تحقیق تاثیر هم زمان افزودن درصدهای مختلف بیسموت و سرعت سرد شدن بر بازدهی آلیاژ ‏ریختگی  ‏Al-8Si-0.3Mg‎‏ پس از انجام عملیات حرارتی ‏T6‎‏ مورد ارزیابی قرار گرفت. سرعت سرد شدن با ‏استفاده از آنالیز منحنی سرد شدن و مشتق دوم آن محاسبه شد. یک مدل پله ای با ضخامت های مختلف به منظور ‏به دست آوردن چهار سرعت سرد شدن متفاوت (55/0 تا 6 درجه سانتی گراد بر ثانیه) طراحی شد. ریز‎ساختار ‏نمونه ها توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی(‏SEM‏) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ‏نمونه هایی که توسط بیسموت بهسازی شده و در سرعت های بالاتری سرد شده اند زمان کمتری برای آنیل انحلالی ‏و کروی شدن سیلیسیم یوتکتیک نیاز دارند. همچنین نتایج آزمایش‎ ‎کشش بر روی نمونه های عملیات حرارتی ‏شده نشان داد که بیشترین استحکام تسلیم (142/2مگا پاسگال)، استحکام کششی‎ ‎نهایی (235مگا پاسگال) و ‏ازدیاد طول قبل از شکست (6/1 %) در نمونه حاوی‎ ‎‏0/5% بیسموت که در بالاترین سرعت سرد شده است (6 ‏درجه سانتی گراد بر ثانیه)‏‎ ‎به دست آمد. سطح شکست نمونه های آرام سرد شده عموما حاوی مناطق کلیواژ و بیانگر ‏حالت شکست ترد و در نتیجه، کم بودن انعطاف پذیری بود. در حالی که سطح شکست نمونه های سرد شده در ‏سرعت های بالاتر شامل دیمپل و حالت شکست نرم بود. کانتور اندیس کیفیت که برای پیش بینی کیفیت قطعات ‏عملیات حرارتی شده حاوی درصدهای متفاوت بیسموت و با سرعت های مختلف سرد شدن مورد استفاده ‏قرار گرفت، نشان داد که بالاترین اندیس (352/8 مگاپاسکال) برای نمونه حاوی 0/5% بیسموت و سرد شده در ‏سرعت 6 درجه سانتی گراد بر ثانیه به دست آمد.‏‎ ‎