بررسی تاثیر شرایط حاصل از انجماد جهت دار بر ساختار و نورد پذیری آلیاژ آلومینیم 2024

شمش آلیاژ آلومینیم 2024 معمولا در مقیاس صنعتی با کنترل دقیق پارامترهای انجمادی و با استفاده از دستگاه های مدرن تولید می شود و پس از ریخته گری نیز فرایند اکستروژن برای حذف ساختار ریختگی و افزایش کیفیت شمش به کار گرفته می شود. هدف از این تحقیق ایجاد انجماد جهت دار در شمش آلیاژ آلومینیوم 2024 به منظور کنترل انجماد خمیری و ارتقا نورد پذیری آلیاژ است. در این خصوص به منظور دست یابی به انجماد جهت دار برای از بین بردن نقص های ریخته گری، برقراری گرادیان حرارتی بین تغذیه و مبرد انجام شد و با بررسی اثر عملیات محلولی (T4) بر ریزساختار شمش تولیدشده امکان جلوگیری از نواقص نوردی مانند ترک تمساحی بررسی و به کمک شبیه سازی بهینه سازی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با نسبت مدول تغذیه به قطعه 35/0 و استفاده از مبرد مناسب، می توان به انجماد جهت دار در آلیاژ Al2024 دست یافت به نحوی که عیوب ریختگی در آن به حداقل مقدار ممکن برسد. همچنین بررسی ماکرو ساختار و ریزساختار نمونه ها قبل و بعد از انجام عملیات محلولی نشان می دهد که تفاوت چشمگیر در افزایش همگنی به کمک عملیات حرارتی طراحی شده قابل حصول است. علاوه بر این، سختی نمونه عملیات محلولی شده 30 درصد از نمونه ریخته گری شده کمتر است که دلیل آن رشد دانه پس از عملیات حرارتی و از بین رفتن فازهای بین فلزی با سختی بیشتر بوده است. همچنین مشخص شد امکان بهبود قابلیت نورد پذیری و جلوگیری از عیوب نورد به ویژه عیب دهان تمساحی، با تدابیر اتخاذشده شامل انجماد جهت دار و عملیات محلولی مناسب امکان پذیر است.