1. Σύνθεση κράματος
2. Διαδικασία ομογενοποίησης
390℃ x μόνωση για 1,0 ώρα + 575℃ x μόνωση για 8 ώρες, ψύξη με ισχυρό άνεμο στους 200℃ και στη συνέχεια ψύξη με νερό.
3. Μεταλλογραφική Δομή
Σχήμα 1 Μεταλλογραφική δομή του πυρήνα πλινθώματος κράματος 6082, χαραγμένο με αντιδραστήριο Keller, με καλά ανεπτυγμένους δενδρίτες
Σχήμα 2 Μεταλλογραφική δομή του πυρήνα πλινθώματος κράματος 6082, χαραγμένο με αντιδραστήριο Keller, και δομή μετά από στερεό διάλυμα
4. Επίδραση της θερμικής επεξεργασίας ομογενοποίησης στη δομή του κράματος
4.1 Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, το κράμα έχει καλά ανεπτυγμένους δενδρίτες στην χυτευμένη κατάσταση και υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός φάσεων καθίζησης δικτύου εκτός ισορροπίας στα όρια των κόκκων.
4.2 Δεδομένου ότι τα σημεία τήξης διαφορετικών στοιχείων είναι διαφορετικά όταν το κράμα στερεοποιείται, αυτό το φαινόμενο διαδοχικής στερεοποίησης οδηγεί σε ανομοιόμορφη σύνθεση διαλυμένης ουσίας μέσα στον κρύσταλλο, η οποία εκδηλώνεται συγκεκριμένα με τη δημιουργία μεγάλου αριθμού φάσεων καθίζησης δικτύου στα όρια των κόκκων.
4.3 Στη μικροδομή μετά την ομογενοποίηση (Σχήμα 2), η ποσότητα των κατακρημνισμένων φάσεων στα όρια των κόκκων μειώνεται σημαντικά και το μέγεθος των κόκκων αυξάνεται ταυτόχρονα. Αυτό συμβαίνει επειδή η διάχυση των ατόμων ενισχύεται υπό υψηλή θερμοκρασία, η εξάλειψη του διαχωρισμού και η διάλυση των φάσεων εκτός ισορροπίας συμβαίνουν στο πλινθώμα και οι ενώσεις του δικτύου στα όρια των κόκκων διαλύονται μερικώς.
4.4 Μέσω ανάλυσης SEM, όπως φαίνεται στο ΣΧ.3, επιλέχθηκαν διαφορετικά μέρη της κατακρημνισμένης φάσης για ανάλυση EDS, επιβεβαιώνοντας ότι η κατακρημνισμένη φάση ήταν η φάση Al(MnFe)Si.
4.5 Κατά τη χύτευση κράματος, σχηματίζεται μεγάλη ποσότητα φάσης καθίζησης που περιέχει Mn, ένα μέρος της οποίας συγκρατείται στο υπερκορεσμένο στερεό διάλυμα. Μετά από επεξεργασία υψηλής θερμοκρασίας και μακροχρόνιας ομογενοποίησης, το υπερκορεσμένο Mn στη μήτρα καθιζάνει με τη μορφή ενώσεων που περιέχουν Mn, η οποία εκδηλώνεται ως μεγάλος αριθμός διασκορπισμένων σωματιδίων αποσύνθεσης ενώσεων που περιέχουν Mn που καθιζάνουν στον κρύσταλλο (Σχήμα 2).
4.6 Δεδομένου ότι η κατακρημνιζόμενη φάση περιέχει στοιχείο Mn, έχει καλή θερμική σταθερότητα. Με την εντατικοποίηση της ατομικής διάχυσης, τα σωματίδια της φάσης Al(MnFe)Si εμφανίζουν σταδιακά χαρακτηριστικά σφαιροειδοποίησης.
Σχήμα 3 Φάση Al(MnFe)Si σε κράμα 6082
5. Επίδραση του συστήματος γήρανσης διαλύματος στις μηχανικές ιδιότητες
Μετά την ομογενοποίηση, η φάση που καθιζάνει στο δίκτυο και βρίσκεται αρχικά στα όρια των κόκκων του κράματος 6082 διαλύεται, γεγονός που μπορεί να βελτιώσει τις συνολικές μηχανικές ιδιότητες του δείγματος. Ταυτόχρονα, η σταθερή, ανθεκτική στη θερμότητα φάση Al(MnFe)Si σφαιροποιείται περαιτέρω, γεγονός που επιτρέπει καλύτερες εξάρσεις καρφιτσών. Αυτό δείχνει ότι η συνολική απόδοση του υλικού θα βελτιωθεί μετά από θερμική επεξεργασία ομογενοποίησης.
6. Συμπέρασμα
6.1 Το πλινθώμα από κράμα αλουμινίου 6082 έχει καλά ανεπτυγμένους δενδρίτες και μεγάλο αριθμό φάσεων καθίζησης δικτύου εκτός ισορροπίας στα όρια των κόκκων.
6.2 Μετά την ομογενοποίηση, η μικροσκοπική παρατήρηση αποκάλυψε ότι η ποσότητα των κατακρημνισμένων φάσεων μειώθηκε σημαντικά και το μέγεθος των κόκκων αυξήθηκε ταυτόχρονα. Στο πλινθώμα σημειώθηκε εξάλειψη διαχωρισμού και διάλυση φάσης εκτός ισορροπίας, και οι ενώσεις δικτύου στα όρια των κόκκων διαλύθηκαν μερικώς.
6.3 Κατά τη χύτευση κράματος 6082, παράγεται φάση καθίζησης Al(MnFe)Si. Αυτή η φάση καθίζησης περιέχει στοιχείο Mn και έχει καλή θερμική σταθερότητα. Καθώς προχωρά η διαδικασία ομογενοποίησης, τα σωματίδια της φάσης καθίζησης εμφανίζουν σταδιακά χαρακτηριστικά σφαιροειδοποίησης. Τα σωματίδια αυτής της ένωσης που περιέχει Mn διασπείρονται ομοιόμορφα και καθιζάνουν στον κρύσταλλο.
6.4 Μετά την ομογενοποίηση, η διάλυση της φάσης που καθιζάνει στο δίκτυο υποδεικνύει ότι η συνολική απόδοση ολόκληρου του πλινθώματος βελτιώνεται μετά την ομογενοποίηση μέσω θερμικής επεξεργασίας.
Ώρα δημοσίευσης: 08 Ιουνίου 2025
