تاثیر همزمان بیسموت، شرایط سرد شدن و پیرسازی مصنوعی بر روی کارایی آلیاژ ریختگی al-8si-0.3mg

در این تحقیق تاثیر هم‌زمان 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 مشتقِ دوم آن محاسبه شد. یک مدلِ پله‌ای با ضخامت‌های مختلف به‌منظور ‏به دست آوردن چهار سرعت سرد شدن متفاوت (0.55 تا 6 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه) طراحی شد. ریز‎ساختار ‏نمونه‌ها توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی(‏sem‏) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ‏نمونه‌هایی که توسط بیسموت بهسازی شده و در سرعت‌های بالاتری سرد شده‌اند زمان کمتری برای آنیل انحلالی ‏و کروی‌شدن سیلیسیم یوتکتیک نیاز دارند. همچنین نتایج آزمایش‎ ‎کشش بر روی نمونه‌های 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 سانتی‌گراد بر ثانیه)‏‎ ‎به دست آمد. سطح شکست نمونه‌های آرام سرد شده عموماً حاوی مناطق کلیواژ و بیانگر ‏حالت شکستِ ترد و در نتیجه، کم‌بودن انعطاف‌پذیری بود. در حالی که سطح شکست نمونه‌های سرد شده در ‏سرعت‌های بالاتر شامل دیمپل و حالت شکستِ نرم بود. کانتور اندیس کیفیت که برای پیش‌بینی کیفیتِ قطعات ‏عملیات حرارتی شده حاوی درصدهای متفاوت بیسموت و با سرعت‌های 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 سانتی‌گراد بر ثانیه به دست آمد.‏‎ ‎