Гомогенизацияға дейінгі және кейінгі 6082 қорытпасының құрылымы

1. Қорытпаның құрамы

2. Гомогенизация процесі

390 ℃ x оқшаулау 1,0 сағат + 575 ℃ x оқшаулау 8 сағат, қатты желді 200 ℃ дейін салқындату, содан кейін суды салқындату.

3. Металлографиялық құрылым

1-сурет Келлер реагентімен өрнектелген, жақсы дамыған дендриттері бар 6082 қорытпасының құймасы өзегінің металлографиялық құрылымы

2-сурет Келлер реагентімен өңделген 6082 қорытпасы құймасының өзегінің металлографиялық құрылымы және қатты ерітіндіден кейінгі құрылымы

4. Гомогенизациялық термиялық өңдеудің қорытпа құрылымына әсері

4.1 1-суретте көрсетілгендей, қорытпа құйылған күйінде жақсы дамыған дендриттерге ие және түйіршіктер шекараларында желілік тепе-теңдік емес жауын-шашын фазаларының көп саны бар.

4.2 Қорытпа қатқан кезде әртүрлі элементтердің балқу нүктелері әртүрлі болғандықтан, бұл тізбекті қатаю құбылысы кристалдың ішінде еріген заттың біркелкі емес құрамының пайда болуына әкеледі, бұл дән шекараларында желілік жауын-шашын фазаларының көп санының генерациясында ерекше көрінеді.

4.3 Гомогенизациялау өңдеуден кейінгі микроқұрылымда (2-сурет) астық шекарасында тұндырылған фазалардың мөлшері айтарлықтай азаяды, ал дән мөлшері синхронды түрде өседі. Өйткені жоғары температурада атомдардың диффузиясы күшейеді, құймада сегрегацияның жойылуы және тепе-теңдіксіз фазалық еруі жүреді, ал түйіршіктер шекарасындағы желілік қосылыстар жартылай ерітіледі.

4.4 SEM талдауы арқылы, 3-суретте көрсетілгендей, тұндырылған фазаның Al(MnFe)Si фазасы екенін растай отырып, EDS талдауы үшін тұндырылған фазаның әртүрлі бөліктері таңдалды.

4.5 Қорытпаны құю кезінде құрамында Mn бар тұндыру фазасының көп мөлшері түзіліп, оның бір бөлігі аса қаныққан қатты ерітіндіде сақталады. Жоғары температурада және ұзақ уақыт гомогенизациялау өңдеуден кейін матрицада аса қаныққан Mn құрамында Mn бар қосылыстар түрінде тұнба пайда болады, ол кристалда тұнбаға түскен дисперсті Mn-құрамды қосылыстардың ыдырау бөлшектерінің көп саны ретінде көрінеді (2-сурет).

4.6 Тұндырылған фазада Mn элементі болғандықтан, оның термиялық тұрақтылығы жақсы. Атомдық диффузияның күшеюімен Al(MnFe)Si фазасының бөлшектері бірте-бірте сфероидалу сипаттамаларын көрсетеді.

3-сурет 6082 қорытпасындағы Al(MnFe)Si фазасы

5. Ерітіндінің ескіру жүйесінің механикалық қасиеттерге әсері

Гомогенизациядан кейін 6082 қорытпасының астық шекарасында бастапқыда желілік тұндырылған фаза ерітіледі, бұл үлгінің жан-жақты механикалық қасиеттерін жақсартуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, тұрақты ыстыққа төзімді фаза Al(MnFe)Si фазасы одан әрі сфероидтеледі, бұл дислокацияны жақсырақ бекітеді. Бұл гомогенизациялық термиялық өңдеуден кейін материалдың кешенді өнімділігі жақсаратынын көрсетеді.

6. Қорытынды

6.1 6082 алюминий қорытпасының құймасы жақсы дамыған дендриттерге және дән шекараларында желілік тепе-теңдік емес жауын-шашын фазаларының көп санына ие.

6.2 Гомогенизациялау өңдеуден кейін микроскопиялық бақылау кезінде тұндырылған фазалардың мөлшері айтарлықтай азайып, түйір өлшемі синхронды түрде өскені анықталды. Құймада сегрегацияның жойылуы және тепе-тең емес фазалық еруі орын алды, ал дән шекараларындағы желілік қосылыстар жартылай еріген.

6.3 6082 қорытпасын құйғанда Al(MnFe)Si тұндыру фазасы пайда болады. Бұл жауын-шашын фазасында Mn элементі бар және жақсы термиялық тұрақтылыққа ие. Гомогенизация процесі жүріп жатқанда, тұндыру фазасының бөлшектері бірте-бірте сфероидизация сипаттамаларын көрсетеді. Құрамында Mn бар бұл қосылыс бөлшектері кристалда біркелкі дисперсті және тұнбаға түседі.

6.4 Гомогенизациялау өңдеуден кейін желілік тұндырылған фазаның еруі гомогенизациялау термиялық өңдеуінен кейін бүкіл құйманың жалпы өнімділігінің жақсарғанын көрсетеді.