تاثیر فرآیند فشردن زاویه‌دار در کانال‌های مساوی بر ریزساختار و استحکام برشی آلیاژ ریختگی mg-2si

علی‌رغم پتانسیل بالای آلیاژهای mg-si برای کاربردهای متفاوت صنعتی، وجود ذرات درشت mg2si اولیه و یوتکتیک و توزیع ناهمگن آن‌ها در ریزساختار سبب تضعیف خواص مکانیکی این آلیاژ می‌شود. در این راستا، از روش‌های متفاوتی برای اصلاح ریزساختار و در نتیجه بهبود خواص استفاده شده است. در این مقاله، تاثیر فرآیند فشردن زاویه‌دار در کانال‌های مساوی (ecap) بر ریزساختار و استحکام برشی آلیاژ mg-2si مورد بررسی قرار گرفته است. پس از ریخته‌گری، آلیاژ در دمای 350 درجه سانتی‌گراد اکسترود شده و سپس با استفاده از فرآیند فشردن زاویه‌دار در کانال‌های مساوی تا چهار پاس در دمای 200 درجه سانتی‌گراد تغییر شکل یافت. مطالعات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی انجام شده است. استحکام برشی نیز با استفاده از آزمون پانچ برشی بررسی شد. نتایج حاصل نشان دادند که انجام فرآیند فشردن زاویه‌دار در کانال‌های مساوی سبب ریز شدن و توزیع همگن‌تر ذرات mg2si در زمینه نسبت به حالت ریختگی می‌شود. همچنین، این اصلاح ریزساختار سبب بهبود استحکام برشی شد، به‌گونه‌ای که تنش برشی نهایی از 87 مگاپاسکال در حالت ریختگی به 122 مگاپاسکال پس از اعمال فرآیند ذکر شده افزایش یافت (40 درصد افزایش).

effect of equal channel angular pressing on the microstructure and shear strength of an as-cast mg-2si alloy

although mg-si alloys have promising potential applications in various industries, their mechanical properties are challenged by the presence of coarse primary and eutectic mg2si particles and their heterogeneous distribution in the microstructure. to address this issue, several methods have been employed to refine the microstructure and improve the mechanical properties. this study examines the effects of equal channel angular pressing on the microstructural evolution and shear strength of an as-cast mg-2si alloy. the alloy was initially extruded at 350 °c and then underwent four passes of equal channel angular pressing at 200 °c. microstructural analysis was conducted using optical and scanning electron microscopy. shear strength was assessed using the shear punch test. the obtained results indicated that the equal channel angular pressing process led to a more homogeneous distribution of the mg2si particles within the microstructure compared to the as-cast alloys, significantly improving the shear strength. in particular, ultimate shear stress  showed a significant increase from 87 mpa in the as-cast condition to 122 mpa after equal channel angular pressing, corresponding to 40 % improvement.