بررسی فرایند همگن سازی آلیاژ جدید Mn-25Ni-5Cr

Abstract

در سال­های اخیر آلیاژهای منگنز-نیکل با توجه به خواص مغناطیسی منحصر به ‌فرد مورد مطالعه محققین بسیاری قرار گرفته‌اند.هدف از این تحقیق، بررسی فرایند همگن سازی آلیاژ ریختگی Mn- 25Ni- 5Cr می­باشد. برای این منظور، آلیاژ مورد نظر در کوره­ی ذوب القایی تحت خلأ، تولید شد. برای بررسی پارامترهای فرایند همگن سازی آلیاژ ریختگی Mn- 25Ni- 5Cr تولید شده، ضمن مطالعه­ی دقیق ساختار ریختگی آلیاژ به کمک میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عنصری و آنالیز حرارتی افتراقی، عملیات حرارتی در دما و زمان­های مختلف جهت حذف جدایش­های حین انجماد طراحی و اجرا شد. همچنین اثر فرایند کارسرد و فرایند ذوب مجدد بر روی ریزساختار و پارامترهای فرایند همگن­سازی انجام گرفت. نتایج نشان داد، ساختار آلیاژ ریختگی متشکل از هر سه منطقه­ی تبریدی، ستونی و هم محور بوده و جدایش حین انجماد به صورت دندریتی رخ داده است. همچنین مشخص شد که افزایش دما در منطقه­ی تک فاز γ تا C°1000 باعث کاهش زمان همگن سازی به صورت خطی می­شود اما برای حذف کامل جدایش ماکروسکوپی ریختگی و تبدیل ساختار ستونی به هم­محور، 15 ساعت عملیات حرارتی در دمای 1000 درجه سانتیگراد نیاز است. انجام فرایند کارسرد بر روی نمونه­ی ریختگی منجر به کاهش دما و زمان لازم برای فرایند همگن­سازی شد. فرایند ذوب مجدد درکوره­ی ذوب به کمک قوس الکتریکی تحت خلأ سبب توزیع یکنواخت عناصر آلیاژی در نمونه­ی تولید شده در کوره­ی ذوب القایی تحت خلأ شد اما منگنز به شدت تبخیرگردید.