1. Skład stopu
2. Proces homogenizacji
390℃ x izolacja przez 1,0 godz. + 575℃ x izolacja przez 8 godz., silny wiatr, chłodzenie do 200℃, a następnie chłodzenie wodne.
3. Struktura metalograficzna
Rysunek 1 Struktura metalograficzna rdzenia wlewka ze stopu 6082, wytrawionego odczynnikiem Kellera, z dobrze rozwiniętymi dendrytami
Rysunek 2 Struktura metalograficzna rdzenia wlewka ze stopu 6082 wytrawionego odczynnikiem Kellera oraz struktura po rozpuszczeniu w roztworze stałym
4. Wpływ obróbki cieplnej homogenizującej na strukturę stopu
4.1 Jak pokazano na rysunku 1, stop ma dobrze rozwinięte dendryty w stanie odlanym, a na granicach ziaren występuje duża liczba sieciowych faz wydzieleń nierównowagowych.
4.2 Ponieważ temperatury topnienia różnych pierwiastków są różne podczas krzepnięcia stopu, zjawisko sekwencyjnego krzepnięcia prowadzi do nierównomiernego składu substancji rozpuszczonych w krysztale, co objawia się w szczególności powstawaniem dużej liczby faz wytrącania sieciowego na granicach ziaren.
4.3 W mikrostrukturze po obróbce homogenizacyjnej (rysunek 2) ilość faz wytrąconych na granicach ziaren jest znacznie zmniejszona, a rozmiar ziarna zwiększa się synchronicznie. Dzieje się tak, ponieważ dyfuzja atomów jest zwiększona w wysokiej temperaturze, eliminacja segregacji i nierównowagowe rozpuszczanie faz występują w wlewku, a związki sieciowe na granicach ziaren są częściowo rozpuszczone.
4.4 Za pomocą analizy SEM, jak pokazano na FIG. 3, wybrano różne części fazy wytrąconej do analizy EDS, co potwierdziło, że faza wytrącona była fazą Al(MnFe)Si.
4.5 Podczas odlewania stopu powstaje duża ilość fazy wytrącania zawierającej Mn, a część z niej zostaje zatrzymana w przesyconym roztworze stałym. Po obróbce w wysokiej temperaturze i długotrwałym homogenizowaniu przesycony Mn w matrycy wytrąca się w postaci związków zawierających Mn, co objawia się dużą liczbą rozproszonych cząstek rozkładu związków zawierających Mn wytrąconych w krysztale (rysunek 2).
4.6 Ponieważ faza strącana zawiera pierwiastek Mn, ma dobrą stabilność termiczną. Wraz z intensyfikacją dyfuzji atomowej cząstki fazy Al(MnFe)Si stopniowo wykazują cechy sferoidyzacji.
Rys.3 Faza Al(MnFe)Si w stopie 6082
5. Wpływ starzenia roztworu na właściwości mechaniczne
Po homogenizacji, faza sieciowa wytrącona pierwotnie na granicy ziaren stopu 6082 ulega rozpuszczeniu, co może poprawić kompleksowe właściwości mechaniczne próbki. Jednocześnie, stabilna, odporna na ciepło faza Al(MnFe)Si ulega dalszej sferoidyzacji, co może lepiej przypiąć dyslokacje. Pokazuje to, że kompleksowe właściwości materiału ulegną poprawie po obróbce cieplnej homogenizacji.
6. Wnioski
6.1 Wlewek ze stopu aluminium 6082 charakteryzuje się dobrze rozwiniętymi dendrytami i dużą liczbą sieciowych faz wydzieleń nierównowagowych na granicach ziaren.
6.2 Po obróbce homogenizacyjnej obserwacja mikroskopowa wykazała, że ilość wytrąconych faz znacznie się zmniejszyła, a wielkość ziarna wzrosła synchronicznie. W sztabce nastąpiła eliminacja segregacji i rozpuszczenie fazy nierównowagowej, a związki sieciowe na granicach ziaren zostały częściowo rozpuszczone.
6.3 Podczas odlewania stopu 6082 powstaje faza wytrącania Al(MnFe)Si. Ta faza wytrącania zawiera pierwiastek Mn i ma dobrą stabilność termiczną. W miarę postępu procesu homogenizacji cząstki fazy wytrącania stopniowo wykazują cechy sferoidyzacji. Te cząstki związku zawierającego Mn są równomiernie rozproszone i wytrącane w krysztale.
6.4 Po procesie homogenizacji rozpuszczenie wytrąconej fazy sieciowej wskazuje, że ogólna wydajność całego wlewka uległa poprawie po obróbce cieplnej polegającej na homogenizacji.
Czas publikacji: 08-06-2025
