اثر عملیات زیرصفر عمیق روی رسوب سختی آلومینیم 2024 و 7075

Abstract

عملیات زیر صفر یک روش کارآمد برای افزایش کارآیی آلیاژهای فلزی است و به علاوه، پیرسختی یک روش متداول برای افزایش نسبت استحکام به وزن آلیاژهای آلومینیم 2024 و 7075 به منظور استفاده در بدنه هواپیماهای مسافربری است. در این تحقیق، اثر عملیات زیرصفر در دمای 196- درجه سانتیگراد (زیرصفرعمیق) با مدت زمان نگهداری 4 ساعت روی میزان رسوب سختی آلیاژهای آلومینیم 2024 و 7075 مطالعه می شود. به همین منظور، برای مطالعه ریزساختار از میکروسکپهای الکترونی روبشی (SEM) و روبشی-عبوری (STEM) استفاده شده است. همچنین، برای مطالعه خواص مکانیکی از آزمون کشش و سختی استفاده شده است. نتایج نشان داده است که با انجام عملیات زیرصفر، تشکیل رسوب در مجاورت ذرات موجود در زمینه بویژه برای ذره آهن، تسهیل می شود زیرا در دماهای زیرصفر، اختلاف ضریب انقباض آهن با زمینه آلومینیم موجب می شود تا در دمای پیرسختی برابر با 100 درجه سانتیگراد، اتمهای عناصر آلیاژی (مانند مس در آلیاژ 2024 و منیزیم در آلیاژ 7075) راحت تر جذب نواحی اطراف ذره آهن شوند. تشکیل رسوبهای جدید موجب شده است که استحکام تسلیم آلومینیم 2024 و 7075 نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 32 و 20 مگاپاسکال و همچنین استحکام کششی آلومینیم 2024 و 7075 نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 26 و 21 مگاپاسکال افزایش پیدا کرده است. درحالیکه در هر دو جنس، سختی تغییر محسوسی نکرده است.