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

شمش آلیاژ آلومینیم 2024 معمولاً در مقیاس صنعتی با کنترل دقیق پارامترهای انجمادی و با استفاده از دستگاه‌های مدرن تولید می‌شود و پس از ریخته‌گری نیز فرایند اکستروژن برای حذف ساختار ریختگی و افزایش کیفیت شمش به کار گرفته می‌شود. هدف از این تحقیق ایجاد انجماد جهت‌دار در شمش آلیاژ آلومینیوم 2024 به‌ منظور کنترل انجماد خمیری و ارتقا نورد پذیری آلیاژ است. در این خصوص به‌منظور دست‌یابی به انجماد جهت‌دار برای از بین بردن نقص‌های ریخته‌گری، 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 شبیه‌سازی بهینه‌سازی شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که با نسبت مدول تغذیه به قطعه 35/0 و استفاده از مبرد مناسب، می‌توان به انجماد جهت‌دار در آلیاژ al2024 دست‌ یافت به‌نحوی‌که عیوب ریختگی در آن به حداقل مقدار ممکن برسد. همچنین بررسی ماکرو ساختار و ریزساختار نمونه‌ها قبل و بعد از انجام عملیات محلولی نشان می‌دهد که تفاوت چشمگیر در افزایش همگنی به کمک عملیات حرارتی طراحی‌شده قابل حصول است. علاوه بر این، سختی نمونه عملیات محلولی شده 30 درصد از نمونه ریخته‌گری 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 به‌ویژه عیب دهان تمساحی، با تدابیر اتخاذشده شامل انجماد جهت‌دار و عملیات محلولی مناسب امکان‌پذیر است.