بررسی تاثیر جوانه‌زایی بر سیالیت و حساسیت به پارگی گرم آلیاژ 2024 آلومینیم بهسازی شده توسط سریم

در تحقیق حاضر تاثیر فرایند جوانه‌زایی بر رفتار پارگی گرم آلیاژ 2024 آلومینیم بهسازی شده توسط 3 درصد وزنی سریم مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور سه مقدار مختلف تیتانیم (0.01، 0.025 و 0.05 درصد وزنی) از طریق جوانه‌زای al-5ti-1b به ترکیب آلیاژ اضافه شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، افزودن تیتانیم موجب بهبود جزئی سیالیت، کاهش نسبی کسر حجمی و توزیع تخلخل‌ها، کاهش اندازه دانه‌ها و کاهش شاخص حساسیت به پارگی گرم (hts) آلیاژ مورد تحقیق می‌شود. بر اساس اندازه‌گیری‌های انجام شده افزودن 0.01، 0.025 و 0.05 درصد وزنی تیتانیم به ترتیب موجب کاهش حدود 5، 20 و 31 درصدی، 20، 75 و 80 درصدی و 9، 24 و 34 درصدی میزان تخلخل، اندازه دانه و hts آلیاژ می‌شود. بر اساس نتایج حاصل از بررسی‌های ساختاری و سطح مقطع شکست پارگی گرم، بهبود نسبی مشاهده شده در رفتار پارگی گرم را می‌توان به کاهش اندازه دانه‌ها و تبعات مثبت ناشی از این تغییرات شامل کاهش میزان تخلخل و افزایش استحکام، کاهش ضخامت لایه مذاب بین دانه‌ها و در نتیجه افزایش نیروی موئینگی و ارتقای شرایط تغذیه بین دانه‌ای، کاهش انقباض خطی حین انجماد و کاهش شدت تنش وارده به مرزهای دانه به‌عنوان مراکز اشاعه آسان ترک گرم در ساختار نسبت داد.

an investigation on the effect of grain refinement on the fluidity and hot tearing susceptibility of ce-modified 2024 al alloy

in this study, the effect of grain refinement was studied on the hot tearing behavior of 3 wt. % ce-modified 2024 al alloy. towards this end, different amounts of ti (0.01, 0.02, and 0.05 wt. %) were added to the molten alloy through al-5ti-1b master alloy. according to the results, adding ti marginally improved the fluidity length, relatively reduced the size shrinkage micropores, dispersed the micropores, reduced the grains size, and decreased the alloy hot tearing susceptibility (hts). the addition of 0.01, 0.02, and 0.05 wt. % ti decreased the alloy porosity content, grain size, and hts by 5, 20, 31%, 20, 75, 80%, and 9, 24, 34%, respectively. based on the microstructural characterization and hot tear subsurfaces examination results, the relative improvement of hot tearing behavior can be explained by the refinement of grains and its positive consequences such as decreasing the liquid film thickness between the grains (which increases the capillary force and improving inter-grain feeding), increasing the alloy strength, decreasing the linear contraction, and decreasing the stress applied on grain boundaries as easy growth locations for the hot tear cracks.