اثر افزودن زیرکونیم بر ریزساختار و سختی آلیاژ Al-6Zn-2.5Mg-1.5Cu تولیدی به روش آلیاژسازی مکانیکی

Abstract

در این تحقیق تأثیر افزودن زیرکونیم بر ریزساختار و سختی آلیاژ Al-Zn-Mg تهیه‌شده به روش آلیاژسازی مکانیکی موردبررسی قرار گرفت. پودرهای عنصری با ترکیب Al-6Zn-2.5Mg-1.5Cu با افزودن یک و دو درصد وزنی زیرکونیم در زمان‌های مختلف آسیاب شدند. سپس پودرهای آسیاب شده برای مدت 60 ساعت، در فشار 600 مگاپاسکال و دمای 380 درجه سانتی‌گراد برای 30 دقیقه پرس گرم شدند. ریزساختار پودرها و آلیاژهای انسجام‌یافته با استفاده از تفرق اشعه X و میکروسکوپ الکترونی روبشی همراه با آنالیزور EDS بررسی شدند. نتایج نشان داد قسمتی از زیرکونیم در حین آلیاژسازی مکانیکی به زمینه آلومینیم نفوذ کرده است و ترکیبات بین‌فلزی در زمان‌های مختلف آسیاب تشکیل نشده اند. پس از پرس گرم، فاز ‌بین فلزی Al3Zr تشکیل شده است که نه تنها بر رشد دانه بلکه بر سختی هم مؤثر بوده است. بعنوان مثال، میزان سختی نمونه های پرس گرم شده با افزودن یک و دو درصد وزنی زیرکونیم، بترتیب از 4±197 به 3±214 و 4±227 افزایش یافته است. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از الگوهای پراش اشعه ایکس و آزمون سختی سنجی، فاز بین فلزی MgZn2 بیش‌ترین تأثیر را بر روی افزایش سختی دارد. همچنین زیرکونیم به‌عنوان تثبیت‌کننده اندازه دانه موثر است و اندازه دانه نمونه های پرس گرم شده با افزودن دو درصد وزنی زیرکونیم از 4/47 به 3/35 نانومتر کاهش یافته است.