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 wydzieleniowych 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 procesie homogenizacji (rysunek 2) ilość faz wydzielonych na granicach ziaren ulega znacznemu zmniejszeniu, a rozmiar ziarna rośnie synchronicznie. Dzieje się tak, ponieważ w wysokiej temperaturze dyfuzja atomów ulega nasileniu, we wlewku następuje eliminacja segregacji i nierównowagowe rozpuszczanie faz, a związki sieciowe na granicach ziaren ulegają częściowemu rozpuszczeniu.
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 wydzieleniowej zawierającej Mn, której część pozostaje w przesyconym roztworze stałym. Po wysokiej temperaturze i długotrwałym procesie homogenizacji, 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 wytrącona zawiera pierwiastek Mn, charakteryzuje się dobrą stabilnością 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, pierwotnie wytrącona na granicy ziaren stopu 6082, ulega rozpuszczeniu, co może poprawić kompleksowe właściwości mechaniczne próbki. Jednocześnie, stabilna, żaroodporna faza Al(MnFe)Si ulega dalszej sferoidyzacji, co pozwala na lepsze blokowanie dyslokacji. To dowodzi, że kompleksowe właściwości materiału ulegną poprawie po homogenizacji cieplnej.
6. Wnioski
6.1 Wlewek ze stopu aluminium 6082 ma dobrze rozwinięte dendryty i dużą liczbę sieciowych faz wydzieleniowych nierównowagowych na granicach ziaren.
6.2 Po procesie homogenizacji, obserwacja mikroskopowa wykazała, że ilość wytrąconych faz uległa znacznemu zmniejszeniu, a rozmiar ziarna wzrósł synchronicznie. W wlewku nastąpiła eliminacja segregacji i nierównowagowe rozpuszczenie faz, a związki sieciowe na granicach ziaren uległy częściowemu rozpuszczeniu.
6.3 Podczas odlewania stopu 6082 powstaje faza wydzieleniowa Al(MnFe)Si. Ta faza wydzieleniowa zawiera pierwiastek Mn i charakteryzuje się dobrą stabilnością termiczną. W miarę postępu procesu homogenizacji cząstki fazy wydzieleniowej 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 homogenizacyjnej obróbce cieplnej.
Czas publikacji: 08-06-2025
