بررسی تاثیر منگنز بر قابلیت ریخته‌گری آلیاژهای هیپویوتکتیک Al-2Ni-xMn

Abstract

در این تحقیق تاثیر افزودن منگنز (2 و 4 درصد وزنی) بر ریز ساختار و قابلیت ریخته­گری آلیاژ هیپویوتکتیک Al-2Ni مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده، افزودن منگنز موجب شکل­گیری رسوبات بین­فلزی غنی از منگنز (و نیکل) در ریزساختار آلیاژ می­شود. این رسوبات در آلیاژ Al-2Ni-2Mn عمدتا به صورت بین دندریتی شکل می­گیرند اما در آلیاژ Al-2Ni-4Mn علاوه بر رسوبات غنی از منگنز بین دندریتی، ترکیبات اولیه و درشت غنی از منگنز با مورفولوژی صفحه­ای، چند وجهی و دندریتی نیز در ریزساختار مشاهده می­شوند. بر اساس نتایج آزمون سیالیت، افزودن 2 و 4 درصد وزنی منگنز به ترکیب آلیاژ Al-2Ni، موجب ترغیب انجماد خمیری شده و سیالیت آلیاژ را به ترتیب 7 و 30 درصد کاهش می‌دهد. با توجه به نتایج بررسی­های ریزساختاری و آنالیز حرارتی مذاب، افت سیالیت پس از افزودن منگنز را می­توان ناشی از ­شکل­گیری ترکیبات بین­فلزی اولیه غنی از منگنز، پیش از توسعه دندریت­های α-Al دانست. افزایش غلظت منگنز همچنین تاثیر منفی بر مقاومت به پارگی گرم آلیاژ دارد به­گونه­ای­که شاخص حساسیت به پارگی گرم آلیاژ Al-2Ni-4Mn به ترتیب 5 و 12 برابر بیشتر از شاخص مذکور در دو آلیاژ Al-2Ni-2Mn و Al-2Ni است. بررسی میکروسکوپی سطوح شکست ترک­های پارگی گرم و حضور دندریت­های آزاد و ترکیبات اولیه غنی از منگنز در این سطوح، حاکی از نقش موثر فازهای درشت و صفحه­ای شکل غنی از منگنز در پیدایش این ترک­ها است.