Structura aliajului 6082 înainte și după omogenizare

Structura aliajului 6082 înainte și după omogenizare

1. Compoziția aliajului

68

2. Procesul de omogenizare

390℃ x izolație timp de 1,0 oră + 575℃ x izolație timp de 8 ore, răcire cu vânt puternic până la 200℃ și apoi răcire cu apă.

3. Structura metalografică

70
(a) 50×
71
(b) 100×

Figura 1 Structura metalografică a miezului unui lingou din aliaj 6082, gravată cu reactiv Keller, cu dendrite bine dezvoltate

72
(a) 200×
73
(b) 500×

Figura 2 Structura metalografică a miezului lingoului din aliaj 6082, gravată cu reactiv Keller, și structura după soluția solidă

4. Efectul tratamentului termic de omogenizare asupra structurii aliajului

4.1 După cum se arată în Figura 1, aliajul are dendrite bine dezvoltate în starea turnată și există un număr mare de faze de precipitare în dezechilibru, în rețea, la limitele granulelor.

4.2 Deoarece punctele de topire ale diferitelor elemente sunt diferite atunci când aliajul se solidifică, acest fenomen de solidificare secvențială duce la o compoziție inegală a substanței dizolvate în cadrul cristalului, care se manifestă în mod specific prin generarea unui număr mare de faze de precipitare în rețea la limitele granulelor.

4.3 În microstructură, după tratamentul de omogenizare (Figura 2), cantitatea de faze precipitate la limitele granulelor este redusă considerabil, iar dimensiunea granulelor crește sincron. Acest lucru se datorează faptului că difuzia atomilor este amplificată la temperaturi ridicate, eliminarea segregării și dizolvarea fazelor de dezechilibru au loc în lingou, iar compușii rețelei de la limitele granulelor sunt parțial dizolvați.

4.4 Prin analiza SEM, așa cum se arată în FIG. 3, diferite părți ale fazei precipitate au fost selectate pentru analiza EDS, confirmând că faza precipitată era faza Al(MnFe)Si.

4.5 În timpul turnării aliajului, se formează o cantitate mare de fază de precipitare care conține Mn, iar o parte din aceasta este reținută în soluția solidă suprasaturată. După tratamentul de omogenizare la temperatură înaltă și pe termen lung, Mn-ul suprasaturat din matrice precipită sub formă de compuși care conțin Mn, ceea ce se manifestă printr-un număr mare de particule de descompunere dispersate ale compușilor care conțin Mn, precipitate în cristal (Figura 2).

4.6 Deoarece faza precipitată conține elementul Mn, aceasta are o bună stabilitate termică. Odată cu intensificarea difuziei atomice, particulele de fază Al(MnFe)Si prezintă treptat caracteristici de sferoidizare.

69

Fig.3 Faza Al(MnFe)Si în aliajul 6082

5. Efectul sistemului de îmbătrânire în soluție asupra proprietăților mecanice

După omogenizare, faza precipitată în rețea, aflată inițial la limita granulelor aliajului 6082, este dizolvată, ceea ce poate îmbunătăți proprietățile mecanice generale ale probei. În același timp, faza stabilă și rezistentă la căldură Al(MnFe)Si este sferoidizată în continuare, ceea ce poate fixa mai bine dislocațiile. Acest lucru demonstrează că performanța generală a materialului va fi îmbunătățită după tratamentul termic de omogenizare.

6. Concluzie

6.1 Lingoul din aliaj de aluminiu 6082 are dendrite bine dezvoltate și un număr mare de faze de precipitare în dezechilibru, în rețea, la limitele granulelor.

6.2 După tratamentul de omogenizare, observațiile microscopice au arătat că numărul de faze precipitate a fost redus considerabil, iar dimensiunea granulelor a crescut sincron. Eliminarea segregării și dizolvarea fazelor de dezechilibru au avut loc în lingou, iar compușii de rețea de pe limitele granulelor au fost parțial dizolvați.

6.3 La turnarea aliajului 6082, se generează faza de precipitare Al(MnFe)Si. Această fază de precipitare conține elementul Mn și are o bună stabilitate termică. Pe măsură ce procesul de omogenizare avansează, particulele fazei de precipitare prezintă treptat caracteristici de sferoidizare. Particulele acestui compus care conține Mn sunt dispersate uniform și precipitate în cristal.

6.4 După tratamentul de omogenizare, dizolvarea fazei precipitate în rețea indică faptul că performanța generală a întregului lingou este îmbunătățită după tratamentul termic de omogenizare.


Data publicării: 08 iunie 2025