اثر سیلیسیم و آهن بر رفتار بهسازی حرارتی آلیاژهای ریختگی Al-4.5Cu-xSi-yFe

هدف از انجام این تحقیق بهبود خواص کششی آلیاژ Al-4.5Cu-xSi-yFe به روش بهسازی حرارتی (عملیات حرارتی T6) است. مقادیر مختلف سیلیسیم (5/2-1/0 درصد وزنی) و آهن (5/2-05/0 درصد وزنی) به ترکیب شیمیایی آلیاژ افزوده شد تا تاثیر نسبت های مختلف Fe/Si بر خواص کششی و اندیس کیفیت آلیاژ در شرایط ریختگی و عملیات حرارتی بررسی شود. نتایج نشان داد افزودن سیلیسیم تا 5/2 درصد وزنی موجب بهبود سیالیت آلیاژ پایه (بدون آهن) می شود اما حداکثر سیالیت در آلیاژهای حاوی آهن، در 5/1 درصد وزنی سیلیسیم حاصل می شود. در شرایط ریختگی، غلظت بهینه سیلیسیم برای کسب حداکثر استحکام کششی و انعطاف پذیری در آلیاژهای کم آهن به ترتیب حدود 5/1 و 5/0 درصد وزنی تعیین شد اما در حضور آهن، غلظت بهینه سیلیسیم با توجه به نسبت Fe/Si تعیین می شود. اگر 1 Fe/Si£باشد، ذرات α-(FeMn) با مورفولوژی فشرده/غیرصفحه ای در ساختار دیده می شوند که در مقادیر کم تاثیر منفی بر خواص کششی ندارند. اگر 1 Fe/Si> باشد کسر حجمی ترکیبات صفحه ای و مخرب b-(FeCu) در ساختار افزایش می یابد. حداکثر استحکام کششی و کرنش شکست در نمونه ریختگی حاوی 5/1 درصد وزنی سیلیسیم به ترتیب در دو نسبت Fe/Si معادل 1 و 33/0 مشاهده شد. عملیات حرارتی به واسطه ترغیب رسوب سختی و انحلال/خردایش ذرات سیلیسیم و ترکیبات غنی از آهن (صفحه ای شکل)، موجب افزایش استحکام کششی می شود. حداکثر استحکام کششی در نمونه حاوی 5/2 درصد وزنی سیلیسیم در 1Fe/Si= مشاهده شد. استحکام این نمونه به ترتیب حدود 40 و 15 درصد بیش از استحکام آلیاژ پایه در شرایط ریختگی و عملیات حرارتی شده است.